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Física Juego
edad: 14 – 16

Midiendo 'g'

¿Quién podrá tomar la medición más precisa de la aceleración de la gravedad local g? Si haces una pequeña competencia, los alumnos descubrirán con entusiasmo diferentes métodos para reducir la incertidumbre de las mediciones, una habilidad muy valiosa mucho más allá de este experimento.

Objetivos de aprendizaje

En pequeñas amplitudes, el período de oscilación de un péndulo solo depende de su longitud, no de su masa.

Tomar medidas precisas. Comprender y reducir la incertidumbre de las mediciones.

Cuerda
Peso (p. ej. tuercas metálicas)
Cronómetro (puede ser de celular)
Tarea de los alumnos

En pequeñas amplitudes, el tiempo T que demora un péndulo en completar un período de oscilación es:

T = 2 π sqrt(L/g)

1. Fabrica un sencillo péndulo con una cuerda y una tuerca y determina la aceleración de la gravedad g.

2. ¿Cuán precisa es tu medición?

Preguntas orientadoras
(si es necesario)

¿Puedes resolver la siguiente ecuación para obtener el valor de g?
g = L/(T/2π)2

¿Qué valores debes medir y cómo lo harías?
› La longitud del péndulo L puede medirse con una regla; el período T, calculando el promedio de tiempo de varias mediciones de periodos de oscilación.

¿T es mayor con un péndulo más largo o más corto?
› Con un péndulo más largo.

Para obtener una medición más precisa, ¿es mejor un péndulo más largo o más corto?
› Con un péndulo más largo, tanto T como L son mayores y pueden medirse con menos error relativo. Un péndulo más largo también facilita las mediciones en pequeñas amplitudes.

Conclusiones

En pequeñas amplitudes, el período de un péndulo no depende ni de su masa ni de su amplitud, solo depende de su longitud. Esto permite que puedas calcular el valor g (que depende de la fuerza de gravedad local) solo midiendo el período y la longitud del péndulo.

Debate con los alumnos la precisión de cada uno de los valores medidos. Analicen por qué un péndulo más largo, junto con el promedio de una mayor cantidad de períodos de oscilación, ayudan a reducir la incertidumbre total de las mediciones.