Péndulo
26 Feb, 2011
Pivotado
PRESENTACIÓN: En ausencia de rozamento a amplitude dun péndulo simple mantense no tempo, mesmo se durante o seu movemento acúrtase a súa lonxitude.
- Simple-pendulum lab with a twist, Ben Szapiro, Phys. Teach. 40, 158 (2002)
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Uno de los experimentos más apasionantes con péndulos es el péndulo de Foucault: un péndulo esférico largo que puede oscilar libremente en cualquier plano vertical y capaz de oscilar durante horas. Se utiliza para demostrar la rotación de la Tierra y la fuerza de Coriolis. Se llama así en honor de su inventor, León Foucault. Una demostración impactante fue realizada en el Panteón de París. Ofició de péndulo una bala de cañón de 26 kilos, colgada de la bóveda mediante un cable de 67 metros de largo, y que tardaba dieciséis segundos para ir y volver cada vez.
Adherido a la bala, en su parte inferior, había un pequeño estilete y el suelo
del Panteón estaba cubierto de arena. En cada ida y vuelta el estilete dejaba
una marca diferente en la arena, cada una de ellas unos dos milímetros a la
izquierda de la anterior porque la Tierra giraba.
Este experimento lo podemos observar en muchos museos de ciencia, entre ellos en el Museo de las Ciencias de La Coruña
Un péndulo simple es una partícula de masa m suspendida de un punto fijo o mediante un hilo inextensible de longitud l y de masa despreciable. Cuando se hace oscilar la masa, desplazándola de modo que el hilo forme un ángulo muy pequeño con la vertical, describe aproximadamente un movimiento armónico simple.
En este laboratorio virtual se pueden modificar todas las variables (ángulo de separación de la vertical, masa, longitud del hilo, grosor del hilo y gravedad) para saber de qué factores depende el período de oscilación del péndulo. En este vídeo se puede ver una demostración.
Las actividades con péndulo son muy habituales porque son fáciles y muy visuales. Algunos de los conceptos que permite aprender, entre otros, son la energía potencial y la cinética. Además, podemos observar, tal y como muestran otros comentarios, que la oscilación depende de la longitud del cordel que de otros factores tales como peso o a amplitud de las oscilaciones. En este curioso vídeo se puede observar un “juguete” útil para ver estas diferencias.
Aunque a día de hoy son cada vez más escasos, los relojes de péndulo se han venido utilizando desde hace casi cuatro siglos para medir el tiempo basándose en el isocronismo del vaivén del péndulo (es decir, este tarde el mismo tiempo en ir de un punto A a un punto B que en volver del punto B al punto A). En esta página web se puede leer una breve historia de este tipo de relojes, así como una descripción de su mecanismo de funcionamiento.
En esta simulación de péndulo simple puedes cambiar tantas variables: longitud, masa, fuerza de la gravedad, amortiguación, amplitud, frecuencia… que, resulta ideal para realizar actividades del contenido del Bloque 7. Dinámica (B7.4. Forzas elásticas. Dinámica del movimiento armónico simple) de la asignatura de Física & Química de 1º Bachillerato (RDECRETO 86/2015, do 25 de xuño, 2015)