Péndulo Simple.: Péndulo Simple

Péndulo Simple.

El péndulo simple es uno de los modelos físicos que empleamos nosotros como químicos para poder entender mejor el comportamiento de las moléculas.

Se denomina péndulo simple (o péndulo matemático) a un punto de masa m suspendido de un hilo "innextensible" de longitud l y sin peso, que puede oscilar en torno a una posición de equilibrio. Cabe resaltar que un péndulo matemático no tiene existencia real, ya que los puntos y los hilos sin masa son entes abstractos. Sin embargo, en la práctica son muy útiles las suposiciones y se considera un péndulo simple a un cuerpo de reducidas dimensiones suspendido de un hilo inextensible y de masa despreciable comparada con la de un cuerpo. En el laboratorio empleamos un péndulo simple un sólido colgado de un fino hilo, hilo de cobre, hilo cáñamo, etc.

El péndulo matemático describe un movimiento armónico simple en torno a su posición de equilibrio, y su periodo de oscilación alrededor de dicha posición está dada por la ecuación siguiente:

donde L representa la longitud medida desde el punto de suspensión hasta la masa puntual y g es la aceleración de la gravedad en el lugar donde se ha instalado el péndulo.

Sobre el péndulo actúan el W (peso) y la tensión. Podemos decir que el peso se descompone en una componente normal:

                                                 m.g.cos θ

y una componente tangencial de valor:

                                                 m.g.sen θ

Este es positivo si estamos desplazado el cuerpo hacia posiciones negativas y negativo cuando el pendulo se desplaza hacia posiciones positivas.
Esta componente tangencial es la que actúa como fuerza restauradora.

                                            F = -m.g.sen θ

Si no es demasiado grande (15º- 20º) sen θ es aproximadamente θ si lo expresamos en radianes.
Por tanto:
                                        F = -m.g.sen θ ≈ -m.g.θ

Como la fuerza también se puede expresar:

Experimento.

Experimentalmente solo pude hacer un pequeño péndulo casero, pero encontre

un simulador en donde se puede variar la longitud de la cuerda, la masa, la caeleración de la gravedad y la amplitud. Este simulador te muestra las garficas de la velocidad, elongación, aceleración, fuerza y energía.

Aquí les dejo el link para que puedan meter sus propios valores y con las graficas se den una idea de como es el movimiento de este sistema.

SIMULADOR:

http://www.walter-fendt.de/ph14s/pendulum_s.htm

Bibliografía:

http://www.fisicanet.com.ar/fisica/elasticidad/ap05_pendulo_simple.php

http://www.uclm.es/profesorado/ajbarbero/Practicas/02_Pendulo_simple.pdf

http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/9640/3/XII_CUIEET_Barcelona_p854_2004_pre.pdf

Elaborado por: Angélica Pilar Nieto Colin.