Un péndulo es un dispositivo simple compuesto por un peso suspendido de una cuerda, alambre, metal u otro material que se balancea hacia adelante y hacia atrás. Los péndulos se han usado en los relojes de pie y similares para tener tiempo. Los principios científicos determinan qué afecta la velocidad de oscilación del péndulo. Estos principios predicen cómo se comporta un péndulo en función de sus características.
TL; DR (Demasiado largo; No lo leyó)
Las fuerzas de la gravedad, la masa del péndulo, la longitud del péndulo el brazo, la fricción y la resistencia del aire afectan la velocidad de oscilación.
Movimiento
Tire del péndulo hacia atrás y suéltelo. Puede dejar que el péndulo oscile hacia adelante y hacia atrás por sí mismo, o en el caso de un reloj, hacer que oscile impulsado por los engranajes. De cualquier forma, el principio del movimiento periódico afecta el péndulo. La fuerza de la gravedad tira del peso, o bob, hacia abajo cuando se balancea. El péndulo actúa como un cuerpo que cae, moviéndose hacia el centro del movimiento a un ritmo constante y luego volviendo.
Longitud
La frecuencia de oscilación, o frecuencia, del péndulo está determinada por su longitud . Cuanto más largo es el péndulo, ya sea una cuerda, varilla metálica o alambre, más lento oscila el péndulo. Por el contrario, cuanto más corto es el péndulo, más rápida es la velocidad de oscilación. Esto representa un principio absoluto que siempre funcionará sin importar el tipo de diseño. En relojes de pie con péndulos largos o relojes con relojes más cortos, la velocidad de oscilación depende de la longitud del péndulo.
Amplitud
La amplitud se refiere al ángulo de oscilación, o a la distancia de oscilación del péndulo. Un péndulo en reposo tiene un ángulo de 0 grados; retírelo a medio camino entre el descanso y paralelo al suelo y tendrá un ángulo de 45 grados. Comience un péndulo y determine la amplitud. Experimenta con diferentes puntos de partida y descubres que la amplitud no afecta la velocidad de oscilación. Le tomará al péndulo la misma cantidad de tiempo para regresar a su punto de partida. Una excepción implica un ángulo muy grande, uno más allá de cualquier oscilación razonable para un reloj o cualquier otro dispositivo. En ese caso, la velocidad de oscilación se verá afectada a medida que el péndulo vaya más rápido.
Masa
Un factor que no afecta la velocidad de oscilación es el peso de la sacudida. Aumente el peso en el péndulo y la gravedad simplemente tira más, igualando el peso extra. Como señala School for Champions, la fuerza de la gravedad sobre cualquier objeto que caiga es la misma independientemente de la masa del objeto.
Resistencia al aire /Fricción
En una aplicación del mundo real, la resistencia al aire afecta la tasa de oscilación. Cada swing encuentra esa resistencia y ralentiza el swing, aunque puede no ser suficiente para ser notable durante un swing. La fricción también ralentiza el swing. Si el péndulo se balancea en función de la inercia de la liberación inicial, finalmente se detendrá.
Vibración simpática
La velocidad de oscilación de un péndulo se ajusta cuando se coloca muy cerca de otro péndulo. Este fenómeno se llama vibración simpática. Los péndulos pasan el movimiento y la energía de un lado a otro. Esta transferencia eventualmente hará que la velocidad de oscilación de un péndulo sea idéntica a la del otro péndulo.
