Péndulo: deduce la proporcionalidad del experimento

Lo sé, muy fácil para todos vosotros, pero yo soy principiante en física... ;)

Tengo que trabajar con el péndulo matemático. Después de algunos experimentos (cambiando la masa, cambiando la longitud del péndulo, etc.), pude ver que los cambios en la masa no tienen efectos sobre la duración del ciclo ( T ) pero cambiando la longitud del péndulo ( ) tiene. Así que tengo que averiguar cómo se correlacionan exactamente, ¿verdad?

En qué pensé: sabemos (por la ley de Huygen) que la fórmula es:

T = 2 π gramo

Así que tengo que averiguar que T es proporcional a . ¿Cómo hago eso matemáticamente? Solo adivinar y ver que es correcto probablemente no sea la solución correcta, ¿o sí?

¿Y cómo encuentro entonces la constante de proporcionalidad? solo dividiendo T por ?

¡Muchas gracias por adelantado!

¡Bienvenido a Physics Stack Exchange, Marco! Creo que esta puede ser una pregunta más perspicaz de lo que crees :-)
¡Gracias por la cálida bienvenida, David! :) ¡Y perdón por no usar LaTeX! El problema es que necesito una explicación/deducción fácil y no algo con ecuaciones diferenciales como lo encontré en otro lugar. Pero dudo que haya uno fácil...
Esto está relacionado con Encontrar el coeficiente de proporcionalidad y vale la pena leer los consejos que se dan en la respuesta de Qmechanic.

Respuestas (1)

Lo básico a tener en cuenta es que las líneas rectas son fáciles de identificar y cuantificar, por lo que desea formar una relación lineal de una forma u otra.


Porque crees que sabes lo que vas a conseguir, puedes seguir adelante con...

T = 2 π gramo

cuadrarlo para obtener

T 2 = 4 π 2 gramo

Sustituto tu = T 2 y s = 1 / (letras extraídas de la nada, por cierto) para obtener

tu = 4 π gramo s

que es lineal, así que intenta trazar T 2 contra 1 / y lea la pendiente del gráfico que puede igualar a 4 π gramo .


Antiguamente{*}, por supuesto, las hubiésemos graficado en papel log-log si sospechábamos una relación de potencia o semi-log si esperábamos una relación exponencial, visto cuál daba una línea recta, leíamos la pendiente a obtenga la potencia y la intersección para obtener el coeficiente y luego , si es necesario, salte a través de los aros de manipulación de ecuaciones anteriores para encontrar cualquier constante que deba agregarse (y obtener una determinación más precisa del coeficiente).

En estos días, también puede introducir los datos en un paquete matemático de algún tipo e intentar ajustar varias formas funcionales hasta que obtenga un Chi-cuadrado bien reducido (y no se preocupe si no ha oído hablar de eso ... solo significa "un buen ajuste" en un lenguaje cuidadosamente cuantificado que un estadístico reconocería).


{*} Obtuve mi capacitación formal justo cuando este estilo de análisis estaba pasando de moda (que se volvió innecesario debido a computadoras y paquetes de análisis cada vez más poderosos), pero mi papá me enseñó los conceptos básicos para mis proyectos de ciencias de la escuela secundaria. Creo que vale la pena jugar solo por la información que proporciona.