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Péndulos oscilantes

Péndulos que oscilan a diferentes frecuencias

Materiales

Imagen de Eliot Phillips, Fuente Flickr

 

  • Soporte
  • Varilla rígida de al menos 80 cm
  • 12 pesos (sirven pelotas de golf con un ‘ojo’ de colgar cuadros, pelota de tenis, bolas metálicas con argolla…)
  • Hilo rígido (de pescar o de nylon)
  • Una regla larga o listón para comenzar el movimiento

Proceso

  1. Realiza el montaje como el de la imagen.
  2. La longitud de los péndulos debe ser tal que el péndulo más largo realice 51 oscilaciones por minuto; el siguiente 52, el siguiente 53… y el último 62 oscilaciones
  3. Separa los péndulos de la vertical y observa la oscilación.

oscilaciones/min (en negrita) longitud (cm)
51 34,39
52 33,08
53 31,85
54 30,68
55 29,57
56 28,53
57 27,53
58 26,59
59 25,70
60 24,85
61 24,04
62 23,27

 ¿Qué sucede?

Aunque parezca una onda, no lo es porque en una onda la energía se transmite de una partícula a la siguiente. Se parece porque cada péndulo empieza a retrasarse respecto al anterior y una onda armónica viajera es una sucesión de partículas con movimiento armónico simple con un cierto desfase de cada partícula respecto a su vecina.

Cada minuto deben coincidir todos los péndulos en un extremo porque habrán realizado un número entero de oscilaciones… si el movimiento es un MAS puro.

Ten en cuenta que…

  • Como las medidas son muy poco diferentes de una a otra por lo que es muy, muy difícil que funcione perfectamente. Conseguirás fácilmente cierta regularidad en las primeras oscilaciones pero con el paso del tiempo lo más probable es que se de desacoplen.
  • El efecto es sorprendente ya en las primeras oscilaciones
  • Es una manera motivadora de visualizar la relación entre la longitud y el periodo de un péndulo.
  • Existen muchos vídeos en la red que muestran cómo realizarlo con diferente número de bolas, de medidas…  Te recomendamos el vídeo de la Universidad de Harvard https://sciencedemonstrations.fas.harvard.edu/presentations/pendulum-waves

Sugerencias de aplicación al aula, preguntas…

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