El
Péndulo como reloj de segundos
Seguramente has visto un péndulo. Es algo que oscila periódicamente. Un columpio es un péndulo. Podemos hacer uno sencillo
simplemente atando un objeto que puede
ser un frasquito con arena o agua de una cuerda, y dejarlo oscilar. Si lo
levantamos de un lado y lo soltamos,
sube casi hasta la misma altura del otro
lado y luego regresa. Si no lo empujamos, con el tiempo se queda quieto, al
igual que el niño en un columpio que no tenga nadie que le empuje.
Necesitamos una cuerda o piola de más o
menos un metro y medio, un frasquito pequeño, una regla, un marcador, arena o
granos de arroz como en el experimento anterior.
Atamos un extremo de la cuerda al frasquito
que hemos llenado hasta la mitad con algo ligeramente pesado (Puede incluso
ser agua) y midiendo un pedazo de cuerda como de 50 cm la sostenemos con nuestros dedos y levantándola
de un lado, la dejamos oscilar hasta que se pare.
¿Cuántas veces osciló la cuerda antes de pararse?
¿Si la levantamos
inicialmente a mayor altura, oscilará
más veces?
¿Si alargamos la cuerda, oscilará más o menos veces?
¿O si la reducimos?
¿Qué pasa si llenamos
por completo el frasco con agua para que sea más pesado, o si por el contrario,
lo vaciamos?
Los científicos llaman período a cada oscilación completa del péndulo. Con un
reloj o con el cronómetro del celular
mide el tiempo que tarda en
hacer 10 oscilaciones cuando la cuerda mide 50 cm, cuando mide un metro, cuando mide metro y medio? (Posiblemente debas subirte en
una silla para hace esta última parte).
También si afecta el tiempo de las
oscilaciones si la botella está medio
llena, llena o desocupada?
Si
hiciste el reloj de arena puedes medir cuántas oscilaciones con la cuerda de un metro gasta en vaciarse el reloj de arena.
Posiblemente observarás que la cantidad
de oscilaciones del péndulo no depende tanto de
la masa (peso del frasco) sino de la longitud de la cuerda. Trata de
lograr que tu péndulo haga 10
oscilaciones en 10 segundos alargando o disminuyendo la cuerda. Cuando lo
logres, mide la longitud de la cuerda, desde el punto en que la sostienes,
hasta el centro del frasquito.
Los científicos han descubierto que un péndulo hace una oscilación completa por
segundo, cuando la longitud es de casi
un metro (0.98 cm cerca al Ecuador de la tierra). Compara tus resultados
con el de los científicos.
¿Qué ventajas o desventajas tendría medir
el tiempo con un péndulo como este en las carabelas de Colón,
comparado con el reloj de arena?
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