Cómo hacer y usar un péndulo

¡Los péndulos son muy divertidos y fáciles de fabricar! Básicamente, un péndulo es un objeto que cuelga de un punto fijo y que se balancea de atrás adelante por acción de la gravedad. Si bien los péndulos pueden usarse en relojes para manejar las manecillas o para demostrar el movimiento de la tierra, ¡también son un gran experimento!

Fabrica un péndulo

  1. Recolecta los materiales. Este experimento con péndulo es fácil de hacer en casa. Todos los materiales estarán disponibles. En este artículo, solo fabricarás un péndulo, pero puedes cortar más de diferentes longitudes. Asegúrate de que la longitud del cordón sea de 70 cm (28 pulgadas).
    • Reúne dos sillas y una regla. Usarás las sillas y la regla para crear la estructura del péndulo. El péndulo colgará de la regla entre las sillas.
    • Las tijeras son para cortar el cordón y la cinta adhesiva en caso de necesitarlos. La cinta adhesiva es necesaria en caso de que uses centavos en lugar de arandelas.
    • El cordón debe tener por lo menos 70 cm (28 pulgadas) de longitud o preferentemente más. Puede ser cordón o lana, según lo que tengas disponible.
    • El cronómetro es para registrar cosas como el periodo del péndulo y cómo cambia al modificar el ángulo o la longitud.
    • Puedes usar cinco arandelas o tres centavos para equilibrar el péndulo. Son pesas buenas y sencillas de hallar en casa.
  2. Pon dos sillas respaldar con respaldar. Debes colocarlas con una separación de alrededor de un metro, pues colocarás la regla de un metro en perpendicular. Asegúrate de ponerlas respaldar con respaldar o la parte frontal bloqueará el arco del péndulo.
    • Coloca la regla de un metro en perpendicular en la parte superior de las sillas y asegúrate de que esté centrada entre ellas. Si la regla no está centrada, podrías hacer cálculos incorrectos.
    • Si la regla está estable sobre la parte posterior de las sillas, puedes asegurarla con cinta adhesiva.
  3. Corta un cordón de 70 cm (28 pulgadas). Es el cordón que compondrá una parte del péndulo. Lo único por hacer es añadir una pesa. Si decides hacer más péndulos de diferentes longitudes, descubrirás que su frecuencia (el número de veces que van de atrás adelante en un segundo) depende de la longitud del cordón.
    • Ata el cordón en el centro de la regla. Esto es para que el péndulo no golpee las sillas.
  4. Ata 5 arandelas de metal al extremo libre del cordón. Serán las pesas, que convertirán al péndulo en el péndulo. En lugar de arandelas de metal, puedes usar tres centavos. Pégalos con cinta adhesiva firmemente al extremo libre del cordón.
    • Notarás que un péndulo con una pesa pesada se moverá l mismo ritmo que un péndulo con pesa ligera (por ejemplo, una pelota de espuma comprada en una tienda de telas), pues la aceleración (velocidad) de un objeto en caída es la misma sin importar si es pesada o ligera gracias a la gravedad.

Usa el péndulo

  1. Tira del cordón en ángulo con respecto a la regla. Lo harás sosteniendo el extremo del cordón con las pesas, donde se encuentran las arandelas o los centavos. Según el ángulo, la frecuencia del péndulo cambiará.
    • Por ejemplo, soltar el péndulo en un ángulo de 90 grados con respecto a la regla quizás produzca una frecuencia de movimiento distinta de la que obtendrías con un ángulo de 45 grados.
  2. Suelta el péndulo. Asegúrate de soltarlo de modo que no golpee con el movimiento. Si golpea algo, tendrás que comenzar de nuevo. Al soltar el péndulo, cronometrarás el arco, así que prepárate.
  3. Cronometra el arco. Comienza a cronometrar el péndulo apenas lo sueltes. Cuando el péndulo regrese a su posición original, deja de cronometrar. Puede resultar útil tener un asistente, de modo que puedas controlar el péndulo mientras controlas el cronómetro.
    • El arco individual que el péndulo describe se llama “periodo del péndulo”. También puedes encontrar la frecuencia revisando cuántas veces se balancea de atrás adelante en un segundo.
  4. Libera el péndulo nuevamente. Cronométralo para hallar si el péndulo marca el mismo tiempo que la primera vez. Asegúrate de liberarlo del mismo ángulo. ¿Notaste algún cambio?
  5. Anota las observaciones. Toma nota de los tiempo del periodo del péndulo y de su frecuencia, de modo que al comenzar a hacer cosas creativas con el péndulo puedas ver los cambios.
    • Esto te ayudará a comprender las dos aplicaciones principales de los péndulos. La primera es llevar el tiempo y la segunda el péndulo de Foucault. En el caso del primero, el movimiento del péndulo gobierna el movimiento de las manecillas del reloj.
    • El péndulo de Foucault demuestra la rotación de la tierra. Debe ser increíblemente grande (a veces de más de dos pisos), de modo que se desplace por un periodo de tiempo mayor.

Haz cosas creativas con el péndulo

  1. Corta un segundo cordón. Usar un segundo, o incluso un tercer, cordón puede ayudarte a demostrar las propiedades especiales del péndulo. Haz el cordón más corto que el primero o ponle un peso distinto.
    • Corta el segundo cordón de 35 cm (14 pulgadas) si quieres comprobar cómo la diferencia de altura afecta al péndulo.
    • Coloca el segundo cordón de 20 a 30 cm (de 8 a 12 pulgadas) alejado del primero, de modo que no se toquen durante las rotaciones.
  2. Cambia el peso. Prueba péndulos de pesos diferentes y revisa si hay algún cambio en su rotación y su frecuencia. Cronométralos para ver las diferencias.
    • Repite varias veces (unas cinco) y haz un promedio de los tiempos registrados o de las oscilaciones del péndulo. Esto te dará un movimiento promedio del péndulo.
  3. Cambia el ángulo. Si bien un pequeño cambio de ángulo tiende a no tener ningún efecto en la rotación del péndulo, también puedes probar con una diferencia grande para ver lo que produce. Por ejemplo, coloca un cordón a 30 grados y uno a 90 grados.
    • Cabe repetir que, al probar con ángulos diferentes, es recomendable experimentar unas cinco veces para obtener la mejor información.
  4. Cambia la longitud. Descubre lo que sucede con la velocidad de dos péndulos con longitudes distintas. Cronométralos para comprobar si el péndulo más corto es más veloz o si permanece en movimiento el mismo tiempo que el más largo.
    • Repite, repite, repite. Luego, saca un promedio de los tiempos y de las oscilaciones del péndulo.

Consejos

  • No uses nada frágil ni valioso como el peso. Podría romperse.
  • Mantén el cordón considerablemente más largo que el diámetro de la pesa.

Advertencias

  • No uses nada demasiado pesado como pesa o el cordón podría romperse.

Cosas que necesitarás

  • Dos sillas
  • Regla de un metro
  • Cordón
  • Tijeras
  • Cronómetro
  • Cinta adhesiva
  • Cinco arandelas (diez si haces dos péndulos) o tres centavos (seis si haces dos)
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