Leyes del movimiento pendular
Escrito por Josh Turner ; última actualización: February 01, 2018
Los péndulos tienen propiedades interesantes que los físicos utilizan para describir otros objetos. Por ejemplo, la órbita del planeta sigue un patrón similar. Estas propiedades provienen de una serie de leyes que rigen el movimiento del péndulo. Al aprender estas leyes, puedes comenzar a entender algunos de los principios básicos de la física y del movimiento en general.
Terminología pendular
Tú puedes hacer un péndulo con casi cualquier cosa. Imagínate una bola unida al extremo de una cadena: esto es un péndulo. Los físicos suelen referirse a la pelota como "péndulo". El movimiento pendular se balancea en un ángulo de lado a lado; imagina el péndulo que cuelga de un reloj. Los físicos se refieren al movimiento de los péndulos en oscilaciones. Una oscilación describe el movimiento completo de un punto y su regreso. Imagina levantar el péndulo tan alto como sea posible del lado derecho; una oscilación iría desde ese punto hasta el final a la izquierda y de regreso.
Movimiento
Las leyes que gobiernan el movimiento pendular llevaron al descubrimiento de una propiedad importante. Los físicos dividieron las fuerzas en un componente vertical y horizontal. En el movimiento pendular, tres fuerzas trabajan directamente en el péndulo: la masa del plomo, la gravedad y la tensión de la cadena. Masa y gravedad trabajan verticalmente hacia abajo. Dado que el péndulo no se mueve hacia arriba o hacia abajo, la componente vertical de la tensión de las cuerdas anula la masa y la gravedad. Esto muestra que la masa de un péndulo no tiene relevancia para su movimiento, pero sí la tensión de la cuerda horizontal.
Primera Ley de Newton
La primera ley de Newton define la velocidad de los objetos en respuesta a las fuerzas. La ley establece que si un objeto se mueve a una velocidad específica y en una línea recta, continuará moviéndose a esa velocidad y en línea recta, infinitamente, siempre y cuando ninguna otra fuerza actúe sobre él. Imagínate lanzar una pelota hacia adelante; la pelota iría alrededor de la Tierra una y otra vez si la resistencia del aire y la gravedad no actuaran sobre ella. Esta ley muestra que ya que un péndulo se mueve de lado a lado y no hacia arriba y abajo, no hay fuerzas arriba y abajo que actúen sobre él.
La Tercera Ley de Newton
La tercera ley de Newton establece que a cada acción corresponde una reacción de igual fuerza. Esta ley funciona con la primera ley que muestra que, aunque la masa y la gravedad anulan la componente vertical de la tensión de la cuerda del vector, nada anula la componente horizontal. Esta ley muestra que las fuerzas que actúan sobre un péndulo pueden cancelarse entre sí. Los físicos utilizan las leyes primera y la tercera de Newton para probar que la tensión de la cuerda horizontal mueve el péndulo sin tener en cuenta la masa o la gravedad.
Ley del período
El periodo de un péndulo describe la longitud de tiempo que tarda un péndulo para ir de un punto, a través de una oscilación y de regreso. Debido a que la masa de un péndulo no influye en su movimiento, los físicos han demostrado que todos los péndulos tienen el mismo período para los ángulos de oscilación, el ángulo entre el centro del péndulo en su punto más alto y el centro del péndulo en su posición de parada, menos de 20 grados.
