Trabajo de física

1. Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Extensión Maturín.
Escuela de Ingeniería Industrial.
Alumno:
Yuksel
Bastardo
C.I:
Maturín, julio 2016
PRÁCTICA IV:
LABORATORIO DE FÍSICA

2. Contenido:
Mapa metal sobre el movimiento oscilatorio
Péndulo Simple (Definiciones y fundamentos)
Aplicaciones en la ingeniería civil (por lo menos 3)
Conclusiones de la practica

3. Movimiento Oscilatorio
Punto de
Equilibri
o Estable
Tipos
Simple Completo
Movimiento Armónico Simpe
Amortiguadas
Sub Amortiguadas Sobre Amortiguadas
Forzadas

4. Péndulo Simple (Definiciones y fundamentos)
Es un modelo teórico que consiste en la implementación de un objeto de masa m, unido a un hilo de longitud l
y cuya masa sea insignificante con respecto al objeto que está colgado de uno de sus extremos. En sistemas
esféricos, cuando el radio de la esfera es despreciable con respecto a l y que puede considerarse, por tanto, la
esfera como un punto material, se tiene el caso ideal del péndulo simple, cuyo periodo se convierte en:
Un péndulo simple es un punto pesante, suspendido en un punto fijo por un hilo inextensible, rígido y sin peso.
Es, por consiguiente, imposible de realizarlo, pero casi se consigue con un cuerpo pesante de pequeñas
dimensiones suspendido en un hilo fino.
El péndulo simple o matemático se denomina así en contraposición a los péndulos reales, compuestos, físicos o
únicos que pueden construirse.
El péndulo describe una trayectoria circular, un arco de una circunferencia de radio l. Las fuerzas que actúan
sobre la partícula de masa m son dos:
a) El peso mg
b) La tensión T del hilo

5. Péndulo Simple (Definiciones y fundamentos)
Algunas condiciones son necesarias que se evalúen, para poder justificar las características del péndulo
simple.
Variaciones del periodo con la amplitud: El periodo de un péndulo varía con respecto a la amplitud, cuando se
trabaja con ángulos muy pequeños, el periodo varía muy poco, esto físicamente es conocido como la ley del
isocronismo.
Variaciones del periodo con la masa del péndulo: Utilizando péndulos de la misma longitud y de diferentes
masas en un mismo lugar se demuestra que el periodo de un péndulo simple es independiente de su masa,
igual ocurre con la naturaleza de la masa que conforma al péndulo.
Variaciones del periodo con la longitud del péndulo: Si se miden los periodos de un mismo péndulo simple,
haciendo variar únicamente su longitud, se comprueba que, el periodo de un péndulo simple es proporcional a
la raíz cuadrada de su longitud.
Variaciones del periodo con la aceleración de la gravedad: El estudio matemático indica que el periodo varía
con razón inversa de la raíz cuadrada de la gravedad.
El movimiento oscilatorio resultante queda caracterizado por los siguientes parámetros:
Oscilación completa o ciclo: es el desplazamiento de la esfera desde uno de sus extremos más alejados de la
posición de equilibrio hasta su punto simétrico (pasando por la posición de equilibrio) y desde este punto de
nuevo hasta la posición inicial, es decir, dos oscilaciones sencillas.
Periodo: es el tiempo empleado por la esfera en realizar un ciclo u oscilación completa.
Frecuencia: es el número de ciclos realizados en la unidad de tiempo.
Amplitud: es el máximo valor de la elongación o distancia hasta el punto de equilibrio, que depende del
ángulo entre la vertical y el hilo.

6. Péndulo Simple (Definiciones y fundamentos)
Sistema Masa-Resorte
Consideremos un sistema Masa-Resorte sobre una mesa horizontal sin fricción. En el Movimiento Armónico
Simple la fuerza de restitución del resorte:
donde k es la constante de elasticidad y x la deformación (considerando que el origen de referencia es la
posición de equilibrio), es la que mantiene el movimiento oscilatorio de la masa de acuerdo a la ecuación de
movimiento que se obtiene a partir de la Segunda Ley de Newton:
Consideremos al sistema Masa-Resorte en el que además de la fuerza de restitución del resorte se tiene la
presencia de una fuerza Fa(t) que trata de amortiguar el movimiento. El modelo para la fuerza de
amortiguamiento, si es debida al movimiento de la masa a través de un medio (por ejemplo el aire), tiene
dos características:
1) Siempre se opone al movimiento, lo que significa que está en dirección contraria a la velocidad; y
2) Es directamente proporcional a la magnitud de la velocidad.
La primera característica es general para las fuerzas de amortiguamiento; mientras que la segunda es la
característica propia del modelo propuesto, es decir que otros modelos pueden tener otro tipo de
dependencia para la fuerza de amortiguamiento. De acuerdo al modelo propuesto, la fuerza de
amortiguamiento se puede escribir en la forma:

7. Aplicaciones en la ingeniería civil
Este tipo de mecanismo es de mucha aplicabilidad en la vida del ser humano, entre ellos es importante
destacar: un reloj de péndulo, una grúa de demolición, un pendiente, etc. Aunque su estructura y condiciones
de ejecución no son exactamente iguales a las de un péndulo simple, son tal vez los ejemplos más ilustrados
de este fundamento físico. A continuación mencionamos su uso en el campo de la Ingeniería Civil:
El péndulo y la plomada:
La proximidad de las montañas, por ejemplo, desvía la plomada hacia ellas y tanto más notable es la
desviación cuanto más cerca está la montaña o cuanto mayor es su masa. En las proximidades del observatorio
de Simferópol (Crimea), la plomada experimenta una notable inclinación por la proximidad de las montañas de
Crimea; el ángulo de inclinación alcanza medio minuto. La plomada se desvía aún más en las montañas del
Cáucaso; en Transcaucasia la desviación es de 37 segundos de arco y en Batum es de 39 segundos. Por el
contrario, el vacío en las llanuras terrestres aleja la plomada del piso: la plomada se desvía hacia el lado
opuesto a las masas que la rodean. (En estas planicies parece que el empuje es igual a la atracción que ejerce
la masa de la materia sobre la plomada, cuando ésta cae dentro de una cavidad). El empuje que se ejerce
sobre la plomada se debe al vacío, y a la falta de aglomeración de las masas de poca solidez que abundan en la
espesura de los bosques.
El péndulo y la grúa de demolición:
Para demoler los techos y otros tramos horizontales, el balón suele ser suspendido por una longitud de cadena
de acero, unido al gancho de elevación de un brazo de la grúa por encima de la estructura, el tambor de cable
del embrague se libera y se le permite a la pelota la caída libre en la estructura. Para demoler con la bola se
suspenden las paredes a la altura deseada de un brazo de la grúa y un cable de acero secundario tira la pelota
hacia la cabina de la grúa. La cuerda lateral del tambor del embrague se libera y la pelota se balancea como un
péndulo de huelga de la estructura. Otro método para la demolición lateral gira el brazo de la grúa para
acelerar el balón hacia la meta

8. Conclusiones
Luego de haber realizado esta práctica, puedo concluir que en el área de Física existen muchos campos de
estudio y que muchos de ellos guardan alguna relación, o son muy parecidos, entre ellos podemos mencionar
el Péndulo y el Movimiento Oscilatorio, en el primero realiza movimiento de una masa, suspendida en un punto
fijo y tiene un movimiento circular ( de un lado a otro) y el segundo son movimientos realizados en torno a un
punto de equilibrio estable, donde el objeto/materia mientras se desplaza tiene un punto de equilibrio que
obligan al movimiento a desplazarse con respecto a la posición inicial y pueden ser simple o compuesto.