Péndulo
Definición de péndulo
Se denomina un péndulo a una masa atada a una cuerda que cuelga desde un punto fijo, donde la cuerda debe tener una longitud fija, quiere decir que la cuerda que ata a la masa no debe estirarse o encogerse.
El movimiento de un péndulo se puede denominar como un movimiento oscilatorio o movimiento periódico, es decir que el movimiento que realiza el péndulo se repite una y otra vez, en el caso del péndulo simple el movimiento que realiza es ir de un lado a otro una y otra vez.
Factores que afectan el movimiento de un pendulo
Las características principales del movimiento de un péndulo van a depender de diferentes factores, por ejemplo, que tan alto llega el péndulo va a depender del angulo de inclinación desde que se deja caer, es decir que la altura (o angulo si se quiere ver desde la inclinación) inicial del péndulo será siempre la altura o angulo máximo que alcanzara el péndulo, en condiciones perfectas (sin intervención de factores como el aire) es físicamente imposible que un péndulo alcance una altura o angulo mayor que de la cual fue soltado.
Hay muchos videos en internet donde se muestra que alguien suelta una bola de boliche que cuelga desde el techo desde la altura de la cara de la persona, y cuando la bola vuelve del recorrido esta no impacta en la persona sino que vuelve al mismo lugar de donde inicio, esto es por lo que se explica anteriormente.
Otro factor que afecta el movimiento de un péndulo es la longitud de la cuerda, pues esta mientras mas corta sea mayor será el periodo del movimiento del péndulo, recordando que el periodo es el tiempo que tarda un objeto en repetir el movimiento.
En un péndulo se puede apreciar muy bien lo que es una fuerza restauradora, una fuerza restauradora se da cuando un cuerpo se aleja de su punto de equilibrio (en caso del péndulo seria cuando este alcanza la altura máxima) entonces la fuerza de restauración trae de vuelta al objeto de nuevo a su punto de equilibrio (que seria cuando el péndulo esta quieto.)
Un péndulo se podría considerar un movimiento armónico simple en algunos casos, esto porque a mayor sea la inclinación inicial del péndulo menor sera la certeza del péndulo con el movimiento armónico simple, y viceversa mientras mas baja sea la inclinación inicial del péndulo mas cerca estará de cumplir con las características del movimiento armónico.
Tipos de pendulos
A continuacion se presentarán los pendulos que son mas comunmente conocidos, con sus caracteristicas y la física que hay detras de ellos
Péndulo simple
Hay varios tipos de péndulos, cada uno con características distintas pero con curiosidades únicas, el que se describió en los textos anteriores fue el péndulo simple, que es el básico que consta de una masa atada a una cuerda.
El péndulo simple tiene una trayectoria que es un semicírculo y este va de un lado al otro sin parar.
Doble péndulo
Un doble péndulo está compuesto por dos péndulos simples, el primero es suspendido desde un punto fijo, y el segundo pende desde la posición de la masa del segundo péndulo.
La trayectoria del primer péndulo esta limitada a un circulo cuyo radio es igual a la longitud de la cuerda del que cuelga la primer masa, pero lo impresionante y asombroso de este tipo de péndulo es la trayectoria de la segunda masa, pues esta tiene una trayectoria caótica, es decir que no lleva ningún orden.
El doble péndulo tiene esta trayectoria porque el movimiento de ambas masa se afectan la una a la otra, es decir la primer masa afecta al movimiento de la segunda y la segunda por su parte también afecta al movimiento de la primera. El movimiento de los doble péndulo dependen de las condiciones en las que estén, en la siguiente animación las ambas cuerdas tienen la misma longitud pero la primer masa es mas grande que la segunda, todo el movimiento y el caos seria diferente cada ves que se cambie algunas de estas variables.
(En esta animación se muestra como la trayectoria del doble péndulo parece no tener ningún orden o patrón fijo)
Haz click en el boton de reiniciar en caso que el doble péndulo ya haya perdido mucha energia para volver a ver la animación desde el inicio
Péndulo de newton
El péndulo de newton que también es conocido como la cuna de newton es quizá uno de los péndulos mas famosos incluso fuera del estudio de la física, pues es el comportamiento es muy llamativo y en muchas ocasiones se tiene un modelo de este péndulo solo como “adorno” o “juguete”.
Este está compuesto por lo general por 5 péndulos simples los cuales están alineados horizontalmente, el comportamiento de este tipo de péndulo es el siguiente: cuando uno de los péndulos se levanta y se suelta, la velocidad con la que este impacta con el otro péndulo se va transmitiendo en cada péndulo central hasta llegar al péndulo del otro extremo que continua a la misma velocidad con la que impacto el primero.
En este objeto se puede observar la ley de la conservación de la energia, esta se aplica a un sistema que este aislado de factores externos, esto quiere decir que la energía que se produce en el péndulo de newton no sale da allí sino que se va desplazando de un lado a otro y no se detiene a no ser que un factor externo lo haga.
Haz click en los siguientes botones para cambiar la cantidad de pendulos que se levantan al inicio del movimiento.
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