Galileo Galilei (1564-1642) primero estudió por qué un péndulo oscila. Su trabajo fue el comienzo del uso de medidas para explicar las fuerzas fundamentales.
Christiaan Huygens hizo uso de la regularidad del péndulo para construir el reloj de péndulo en 1656, lo que proporcionó una precisión que hasta ese momento no tenía sido alcanzado. Este nuevo dispositivo tenía una precisión de 15 segundos al día.
Sir Isaac Newton (1642-1727) hizo uso de este trabajo inicial al desarrollar las leyes del movimiento. El trabajo de Newton condujo a desarrollos posteriores, como el sismógrafo para medir terremotos.
Características
Los péndulos pueden usarse para mostrar que la Tierra es redonda. Los péndulos se balancean con un patrón confiable y operan con la fuerza invisible de la gravedad, que varía según la altitud. Si el péndulo está directamente sobre el Polo Norte, el patrón de movimiento del péndulo parece cambiar en un marco de tiempo de veinticuatro horas, pero no es así. La Tierra gira mientras el péndulo permanece en el mismo plano de movimiento.
Existen diferentes formas de construir péndulos que cambian la forma en que se balancean. Sin embargo, la física básica detrás de cómo funcionan siempre permanece igual.
Estructura
Se puede hacer un péndulo simple con una cuerda y un peso colgados de un único punto. Se puede usar otro material para la cuerda, como una varilla o alambre. El peso, que se llama bob, puede ser de cualquier peso. El experimento de Galileo de arrojar dos bolas de diferentes pesos lo ilustra. Objetos de diferente masa se aceleran bajo la fuerza de la gravedad al mismo ritmo.
Función
La ciencia detrás del péndulo se explica a través de las fuerzas de la gravedad y la inercia.
La La gravedad de la Tierra atrae al péndulo. Cuando el péndulo se queda quieto, el cable y el peso son rectos y en un ángulo de 90 grados con respecto a la Tierra a medida que la gravedad tira de la cuerda y el peso hacia la Tierra. La inercia hace que el péndulo permanezca en reposo a menos que una fuerza lo haga moverse.
Cuando el cable y el peso se mueven en línea recta, el peso y el cable actúan bajo la inercia. Esto significa que, dado que el péndulo está ahora en movimiento, sigue moviéndose, a menos que haya una fuerza que actúe para detenerlo.
La gravedad funciona en el péndulo mientras se mueve. La fuerza de movimiento disminuye a medida que la fuerza de la gravedad actúa sobre el péndulo. El péndulo se ralentiza y luego vuelve al punto de partida. Esta fuerza oscilante hacia adelante y hacia atrás continúa hasta que la fuerza que inició el movimiento no es más fuerte que la gravedad, y luego el péndulo está en reposo nuevamente.
La gravedad no está tirando del péndulo hacia atrás para regresar al punto de inicio a lo largo del mismo camino. La fuerza de la gravedad empuja el péndulo hacia la Tierra.
Otras fuerzas actúan en oposición a la fuerza del péndulo en movimiento. Estas fuerzas son la resistencia del aire (fricción en el aire), la presión atmosférica (una atmósfera a nivel del mar, que disminuye a altitudes más altas) y la fricción en el punto donde se conecta la parte superior del cable.
Consideraciones
Newton escribió en 1667, en Principia Mathematica, que debido a que la Tierra es elíptica, la gravedad ejerce un nivel diferente de influencia en diferentes latitudes.
Conceptos erróneos
Cuando estudió el péndulo , Galileo descubrió que oscilaría regularmente. Su oscilación, llamada su período, podría medirse. La longitud del cable en general no modificó el período del péndulo.
Sin embargo, más tarde, cuando se desarrollaron dispositivos mecánicos, como el reloj de péndulo, se descubrió que la longitud del péndulo sí cambia. el período. Los cambios de temperatura provocan un ligero cambio en la longitud de la varilla, con el resultado de un cambio en el período.
