Reporte Pendulo

COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE OAXACA “PLANTEL 33 CHAHUITES CLAVE: 2OETCOO33L ACTIVIDAD: CONSTRUCCIÓN DE UN PÉNDULO MATERIA: FÍSICA II NOMBRE DEL DOCENTE: JOSÉ ALFREDO LÓPEZ LUIS NOMBRE DE LOS ALUMNOS: ALLENDE CABRERA CRUZ MIZRAIM ARREOLA FUENTES LUIS ADRIAN RAMOS MARTINEZ ELIZABETH ORTIZ GUTIERREZ GRADO: 5TO SEMESTRE GRUPO: 501 SEMESTRE LECTIVO: 2019-1 ESPECIALIDAD: PROGRAMACIÓN FECHA DE ENTREGA 14 DE OCTUBRE DE 201

INTRODUCCION El péndulo de newton también llamado cuna de newton es un dispositivo que está constituido por un conjunto de péndulos idénticos ( normalmente cinco) colocados de tal modo que las bolas se encuentren perfectamente alineadas en sentido horizontal y en contacto con sus adyacentes cuando están en reposo. Las esferas están sujetas a dos hilos que tienen la misma longitud, las esferas además deben de tener la misma masa y el mismo tamaño ya que una variación en la masa de las esferas puede provocar un cambio en el comportamiento del péndulo. Galileo Galilei fue el primer europeo en estudiar los péndulos y descubrió que su regularidad podía ser utilizada para llevar el registro del tiempo dando lugar a los primeros relojes, después fue ideado por el físico francés del siglo XVII Edme Mariote pero hasta 1967 Simón Prebbl inventó el primer péndulo, pero se le atribuyó el nombre de péndulo de newton porque define mecánicas de las tres leyes de newton. El péndulo de newton está basado en la ley de la cantidad de movimiento y en la ley de conservación de la energía. La naturaleza de esta teoría describe como la energía no se crea ni se destruye si no que pasa de un cuerpo físico a otro lo que quiere decir que la energía en un sistema físico permanece invariable aunque si se puede transformar en otra forma de energía.

En el funcionamiento del péndulo podemos observar la energía potencial y la energía cinética que intervienen en su funcionamiento, al elevar una de las esferas del péndulo la esfera se llena de energía potencial, la fórmula de la energía potencial es Ep = m x h x g donde Ep es el símbolo de energía potencial, “m” corresponde la masa, “h” es igual a la altura y “g” representa la fuerza de gravedad que es igual a 9.81 m/s², al descender la esfera la energía potencial se convierte en energía cinética y es ésta la que hace mover al péndulo.

A continuación veremos cómo se construye un péndulo de newton, además veremos su funcionamiento ya que gracias a este podemos entender mejor las tres leyes de newton, además este péndulo es un ejemplo simple de la conservación de la energía y el movimiento ya que resulta sorprendente ver el funcionamiento del péndulo de newton porque no es el movimiento que esperaríamos ver según nuestra intuición, por eso es importante conocer la elaboración de este artefacto ya que a partir de eso podemos entender mejor algunos postulados importantes sobre energía y movimiento en física.

OBJETIVO    

Conocer el funcionamiento del péndulo de newton Entender la ley de la conservación de la energía de una forma fácil Conocer los tipos de energía que intervienen en el péndulo Saber cómo influye la masa, la gravedad y la fricción en el movimiento del péndulo.

HIPOTESIS Al elevar una de las esferas del péndulo ésta bajará y golpeará a las otras esferas, la energía se transferirá de una en una hasta llegar a la última esfera, al golpear la última ésta se elevará y volverá a bajar repitiendo el proceso hasta que se detengan todas las esferas del péndulo.

MATERIALES                  

8 palitos de madera 4 canicas de 2.5 cm de diámetro cada una 1 tabla triplay Hilo prolon de 0.25 mm Silicón Pistola de silicón Kola loca Bicarbonato Pintura Serrucho Cúter Regla Alambre recocido Cuchara Martillo Clavos Pinza pincel

METODOLOGIA 1. Primeramente compramos los materiales. 2. Cortamos cuatro pedazos de hilo de 60 cm de largo cada uno. 3. Después rodeamos la canica con el hilo y le adherimos la kola loca con bicarbonato para pegarlo, nos aseguramos que la canica quedara en una correcta posición. 4. Repetimos el proceso con las otras tres canicas. 5. Procedimos hacer la estructura donde irán colgadas las canicas. 6. Medimos 4 palos de madera de 22 cm, 2 palos más de 30 cm y 2 palos de 20 cm, cortamos los palos de madera con un serrucho. 7. Clavamos los primeros 4 palos de 22 cm con un martillo que servirían de base de nuestra estructura en la tabla triplay cuidando que quedara lo más simétrico posible. 8. Después clavamos los otros dos palos de madera de 30 cm cuidando de no dañar la estructura base 9. Pegamos los dos últimos palos de madera de 20 cm con kola loca y bicarbonato tratando de que la estructura quedara firme y de forma simétrica. 10. Reforzamos la estructura con alambre recocido y lo doblamos con la pinza. 11. Pegamos con silicón caliente los hilos de la canica en la estructura de madera, dejamos la separación de 2.5 cm entre los hilos de una canica y la siguiente ya que éste era el diámetro de la canica. 12. Como siguiente paso jalamos los hilos para acomodar las canicas de forma que todas quedaran en línea vista desde arriba y desde los lados.

13. Pintamos cuidadosamente la estructura de madera y así finalizamos.

RESULTADOS Todas las canicas del péndulo son atraídas hacia abajo gracias a la fuerza de gravedad pero no caen porque están sujetas al hilo, al elevar una de las canicas del péndulo ésta adquiere energía potencial ya que tiene masa y la masa al estar en movimiento crea energía potencial la cual se expresa en la formula Ep = m x h x g donde Ep es el símbolo de energía potencial, “m” corresponde la masa, “h” es igual a la altura y “g” representa la fuerza de gravedad que es igual a 9.81 m/s². Al soltar la canica pierde altura pero gana velocidad también su energía potencial se convierte en energía cinética, al chocar con la otra canica le transfiere la energía cinética, ésta a su vez la transfiere a la siguiente canica y así sucesivamente hasta llegar a la última canica. La energía cinética se vuelve a convertir en energía potencial cuando la canica se eleva y al caer, la energía potencial se convierte en energía cinética nuevamente y así se repite el proceso.

La canicas del péndulo finalmente quedan en reposo ya que todas están siendo atraídas hacia abajo por la fuerza de gravedad, esto provoca que la energía cinética de las canicas se pierda poco a poco ya que la fuerza de gravedad quiere que las canicas estén en reposo, al final dentro de un tiempo las canicas se detienen ya que no hay energía cinética.

El péndulo de newton es un ejemplo claro de la ley de la conservación de la energía que nos dice que “la energía no se crea ni se destruye solo se transforma” en este caso la energía potencial que se gana al elevar la canica con la mano se convierte en energía cinética cuando la canica cae, la energía cinética se transfiere a las otras canicas provocando el movimiento característico del péndulo.

EVIDENCIA FOTOGRAFICA

Aquí se observa los materiales que utilizamos como son serrucho, hilo, martillo, clavos, etc.

Aquí se observa más materiales como la regla, las barras de silicón y los palos de madera.

En esta imagen se observa que estamos pegando el hilo a la canica con el bicarbonato y la kola loca.

Aquí se observa que estamos cortando los palos de madera con el serrucho para hacer la estructura.

En esta imagen se observa que estamos clavando los palos de madera con un martillo.

En esta imagen se observa que estamos pegando las canicas en la estructura de madera.

Aquí se observa que estamos acomodando las canicas de forma que todas queden alineadas y en correcta posición.

En esta imagen se observa que estamos pintando la estructura de madera.

Aquí se observa que estamos probando el funcionamiento del péndulo.

En esta imagen se observa nuestro péndulo terminado.

CONCLUSION En conclusión la elaboración del péndulo de newton fue una práctica muy agradable, a través de ella pudimos distinguir algunos postulados sobre movimiento que explica newton en sus tres leyes, pudimos ver como un sistema físico, es decir el péndulo conserva la energía durante un tiempo hasta que se detiene por la pequeña fricción que hay en las canicas este instrumento nos ayudó a comprender la ley de la conservación de la energía que es un postulado muy importante en física Fue una práctica bastante interesante pero enfrentamos algunos problemas: el hilo no se pegaba a la canicas con el silicón así que tuvimos que combinar kola loca con bicarbonato y así pudimos solucionar el problema pero al adherir la kola loca a las canicas tuvimos problemas porque no teníamos algún instrumento para poner la kola loca en las canicas así que ocupamos una cuchara y así logramos hacerlo, al pegar el hilo a la estructura de madera el silicón estaba muy caliente así que tuvimos mucho cuidado al pegarlo lo que ocasionó que nos llevara mucho tiempo pegarlo también tuvimos algunos problemas al acomodar las canicas, tuvimos que buscarle una orientación correcta ya que no se ponían en línea y al no estar en línea el péndulo no haría lo que debería hacer. También al poner en movimiento una de las canicas las del centro vibraban y eso no era correcto pero era por la orientación de las canicas y por el material de las que está hecha ya que con esferas metálicas el péndulo es más eficiente pero volvimos a despegar las canicas y las acomodamos de nuevo para evitar que las del centro se movieran, finalmente logramos disminuir el movimiento de las canicas centrales pero al finalizar el funcionamiento del péndulo, las canicas centrales se siguen moviendo. Con esta práctica pudimos conocer el funcionamiento del péndulo de newton ya que según nuestra intuición creímos que todas las canicas se deberían mover pero no es así las del centro deben quedar en reposo mientras las otras se mueven.

Hacer esta práctica ha sido muy importante para nosotros porque logramos hacer equipo con otros compañeros y pudimos ver que somos capaces de convivir armónicamente en una actividad escolar, también pudimos observar que trabajando conjuntamente podemos lograr lo que nos proponemos ya sea una actividad escolar o un problema de la vida diaria nos llevamos como aprendizaje no solo los conocimientos escolares sino que también que juntos podemos lograr muchas cosas y tenemos la dicha de decir que hemos concluido satisfactoriamente esta actividad ya que obtuvimos los resultados esperados.

BIBLIOGAFIA https://es.m.wikipedia.org/wiki/Péndulo_de_Newton

http://elpendulodenewton.com/como-funciona-un-pendulo-de-newton/

https://www.experimentoscientificos.es/pendulo-newton/

https://www.ecured.cu/Péndulo_de_Newton

https://explorable.com/es/experimento-del-pendulo