ESTUDIO Y CONSTRUCCIÓN DE PÉNDULOS

ESTUDIO Y CONSTRUCCIÓN DE PÉNDULOS

Jackeline Macedo, Thalia Mendoza, Nelvy Puma, Nuria Quilla

Departamento de Física, Universidad Nacional de San Agustín, Perú

RESUMEN

En este proyecto de péndulos estudiaremos el movimiento pendular. Realizaremos 2 experimentos: ¨El péndulo Artístico¨  en el cual podremos ver el recorrido del péndulo que formará sorprendentes figuras llamadas también figuras de Lissajous.  Además construiremos “La danza de los Péndulos” donde podremos apreciar el arte cinético a través de un movimiento realmente coordinado de un sistema de péndulos. Las figuras de Lissajous se obtienen debido a la superposición de 2 movimientos armónicos simples en direcciones perpendiculares ya que el péndulo va y viene describiendo ondas. Las ondas en el sistema de péndulos se producen ya que luego de soltarlas juntas, estas  rápidamente caen de su sincronización de fase cambiando continuamente debido a sus diferentes períodos de oscilación. En ambos experimentos se hará presente la energía cinética y la energía potencial.

This project will study the pendulum clocks . Will conduct two experiments : the pendulum artistic in which we see the path of the pendulum that will be surprising figures also called Lissajous figures . Also build " Dance of the Pendulum " where we can appreciate the kinetic art through a truly coordinated motion of a pendulum system . Lissajous patterns are obtained due to the superposition of two simple harmonic motions in directions perpendicular and the pendulum back and forth describing waves. The ripples in the system clocks are produced and then releasing them together, they quickly fall from their phasing continuously changing due to their different periods of oscillation. In both experiments will present the kinetic energy and potential energy .

INTRODUCCIÓN

Sabemos que la energía mecánica es la suma de la energía cinética y potencial; en este proyecto buscamos demostrar la transferencia de energía por medio de ondas en un sistema de péndulos. Para lo cual realizaremos 2 experimentos, en el primero observaremos que el movimiento pendular se encuentra relacionado con la gravedad y que su velocidad depende del impulso que este recibe. Además obtendremos la amplitud de cada oscilación y apreciaremos el arte del péndulo respecto a las curvas de Lissajous.

En el segundo experimento construiremos un sistema de 13 péndulos con longitudes acopladas de forma monótona creciente que oscilarán y juntos producirán ondas que varían con el tiempo. Este arte cinético conseguirá una bella coreografía.

MÉTODO

 Material:

Para ambos experimento hemos creado péndulos muy sencillos, el primero es una botella sin base suspendida por trozos de lana amarrados a un palo. El segundo consta de 13 bolas de navidad suspendidas en el aire con unas alturas crecientes por una misma cuerda sujeta a un soporte.

Procedimiento:

• Péndulo artista

 En este primer experimento construimos un péndulo con una botella a la cual le cortamos la base, seguidamente hicimos 3 huecos equidistantes por donde cortamos. Por estos agujeros pasamos la lana sin cortarla buscando el equilibrio de la botella. Seguidamente amarramos la lana al palo que se encuentra encima de 2 sillas (la botella deberá estar a una altura de 5 cm aprox .del piso)

Teniendo nuestro péndulo casi terminado perforamos la tapa de la botella en el centro (el agujero debe ser no muy grande). Una vez listo nuestro péndulo procedemos a mezclar la pintura con agua para que no sea tan espesa y pueda fluir por el agujero de la tapa. Finalmente echamos la pintura en la botella, le damos un impulso  y la dejamos oscilar sobre una cartulina.

[pic 1]

• Danza de Péndulos

Este sistema está compuesto por una base de madera rectangular sobre la que se levantan dos pórticos que sustentan una barra de la que cuelgan los péndulos. Las dimensiones permiten colgar 13 péndulos que cuelgan de dos cuerdas para forzar a que oscilen en un solo plano y evitar que puedan chocar entre ellos. Cuando está listo el sistema, con ayuda de una madera desplazamos los péndulos de su posición en equilibrio y luego las dejamos oscilar. [pic 2]

[pic 3]

RESULTADOS

• Péndulo Artista

Después de varias pruebas obtuvimos figuras muy interesantes llamadas ¨ Figuras de Lissajous¨  Calculando la amplitud de cada oscilación para que el dibujo este dentro de la cartulina y midiendo la fuerza con que impulsamos el péndulo construimos divertidísimas figuras.[pic 4]

...