
Objetivos
Terminada la lección podrás:
- Explicar lo que es un sistema mecánico tal como el péndulo simple.
- Identificar las ecuaciones que describen el movimiento de un péndulo.
Sistema mecánico
Según Serway (2002), el péndulo simple es un sistema mecánico que se mueve periódicamente. Este se compone de una cuerda de longitud L que está atada a un punto fijo, mientras que al final tiene una masa. El péndulo produce el movimiento armónico simple.
¿Cómo funciona?
Cuando desplazamos la masa del péndulo de su posición de equilibrio y la soltamos, comienza a oscilar de un lado a otro debido a la fuerza de gravedad. Este movimiento se repite de manera regular y se denomina movimiento armónico simple.
Elementos clave de un péndulo simple:
- Masa: La pequeña esfera que se balancea.
- Hilo: El hilo que sostiene la masa y tiene una longitud fija.
- Punto de suspensión: El punto fijo al que está unido el hilo.
- Amplitud: La máxima distancia que se separa la masa de su posición de equilibrio.
- Periodo: El tiempo que tarda el péndulo en completar una oscilación completa.
¿Por qué es importante el péndulo simple?
- Modelo básico: Es un modelo sencillo que nos permite entender conceptos fundamentales de la física como el movimiento armónico simple, la energía y el periodo.
- Aplicaciones: Aunque es un sistema idealizado, el péndulo simple tiene aplicaciones en diversos campos, como la medición del tiempo (en relojes antiguos), la sismología y la física atómica.
- Base para sistemas más complejos: Sirve como punto de partida para estudiar sistemas más complejos, como los péndulos físicos y los osciladores armónicos.
Ecuaciones
La ecuación para establecer el movimiento de un péndulo incluye las siguientes cantidades; largo del péndulo, la aceleración gravitacional, el periodo de oscilación y el movimiento armónico. La siguiente presentación provee información adicional sobre las ecuaciones que explican el péndulo simple.
Presentación
Enlace directo: https://www.slideshare.net/solartime/pendulo-simple-6882101
Enlaces externos para explorar
- Conceptos de Física: Hyperphysics
- Libros:
- NASA: Science Explorer Poster Series
- Simulaciones: PhET
- Tutorial de Física en Inglés: Physics Classroom
- Wikipedia en Español: Wikipedia
Simulación
Vídeo
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