TM161 - Experimento

PENDULOS SIMPLE Y COMPUESTO

Un aparato experimental que permite a los estudiantes estudiar el movimiento armónico simple y los factores que afectan el período de oscilación de los péndulos.
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Description

PENDULOS SIMPLE Y COMPUESTO

Este producto forma parte de una gama que explora las vibraciones libres en sistemas simples de "un grado de libertad". Introduce a los estudiantes a términos científicos clave tales como:
  • Movimiento armónico simple (SHM) y periodo de oscilación
  • Momento de inercia de masa
  • Radio de giro
  • La regla de Routh
Este producto se adapta al Armazón de Prueba robusto (TM160) para el estudio o la demostración. Este producto incluye un péndulo simple y un péndulo compuesto. Ambos péndulos oscilan hasta ángulos pequeños, mostrando los principios y uso del movimiento armónico simple, utilizando la aproximación de ángulo pequeño. El péndulo simple utiliza un cordón que puede ser considerado como "ligero" para que pueda ignorar su masa, dejando sólo la esfera y la longitud del cordón como las variables importantes. El péndulo compuesto o "físico" utiliza una varilla sólida "pesada", que tiene una masa razonable, por lo que se debe permitir en ecuaciones teóricas. Cada péndulo tiene un panel posterior que se fija por separado al Armazón de Prueba. El panel posterior de cada péndulo tiene una escala y un indicador preciso, referidos al eje del péndulo o a los puntos de centro de masa. Esto mejora la precisión de la medición, esencial para obtener buenos resultados. El péndulo simple tiene una opción de dos esferas suspendidas por una cuerda. Un indicador ajustable también actúa como el punto de eje del péndulo - lo que le permite ajustar la longitud de la cuerda en cuestión de segundos. Esto también puede proporcionar una demostración visual y rápida del efecto de la longitud de la cuerda en el período. Cada esfera tiene una masa diferente para una comparación y un retenedor interno de resorte, así que usted puede intercambiarlos fácilmente entre los experimentos. El péndulo compuesto tiene una varilla sólida que gira sobre un borde de cuchilla de acero endurecido, en la superficie superior de una plataforma de acero. Este péndulo incluye una masa esférica adicional que se fija en cualquier posición, a lo largo de la varilla. También incluye un pivote o eje extra y una masa en forma de disco, para que pueda convertirlo para su uso como péndulo de Kater. El péndulo del Kater funciona como un péndulo compuesto reversible y ajustable. Los estudiantes ajustan las posiciones relativas de sus partes, hasta que tienen períodos de tiempo iguales, tanto en sus arreglos estándar como invertidos. Entonces esto funciona como un gravímetro exacto. Los estudiantes prueban diferentes péndulos para ver cómo diferentes factores, como la masa o la longitud del péndulo afectan el movimiento armónico simple y el período de oscilación. La teoría muestra cómo predecir el período de oscilación de un péndulo dado, para la comparación con los resultados reales. También muestra cómo los péndulos pueden producir un valor aproximado de la aceleración, debida a la gravedad.

Learning outcomes

  • Longitud del cordón y período de un péndulo simple.
  • Masa y período de un péndulo simple.
  • Usando un péndulo simple para encontrar la aceleración debida a la gravedad.
  • Centro de gravedad y período de un péndulo compuesto.
  • Cómo una masa ajustable afecta el período de un péndulo compuesto.
  • Usando un péndulo de Kater para encontrar la aceleración debida a la gravedad.
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