Pendulo

1- Llamamos péndulo a todo cuerpo suspendido que puede oscilar alrededor de un punto fijo. (Elementos físicos Carlos R. Rivero).

El péndulo  es un sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitatoria u otra característica física (elasticidad, por ejemplo) y que está configurado por una masa suspendida de un punto o de un eje horizontal fijo mediante un hilo, una varilla, u otrodispositivo. (Wikipedia)

Llamamos péndulo simple a un ente ideal constituido por una masa puntual suspendido de un hilo inextensible y sin peso, capaz de oscilar libremente en el vacío y sin rozamiento. (Usuarios.multimania.es)

2- Analizando las tres definiciones encontradas de péndulo podemos decir que este es un sistema mecánico que se mueve mediante un movimiento oscilatorio, que posee un puntofijo y se ve afectado por la fuerza de gravedad.

3- Características del péndulo:

• Longitud: es la distancia l comprendida entre el punto de suspensión O y el centro de gravedad del cuerpo (G).
• Oscilación simple: es el paso de una posición extrema a la otra como por ejemplo de B´ a B´´.
• Oscilación doble: es el conjunto de las dos oscilaciones simples consecutivas delpéndulo, o sea del paso de B´ a B´´ y regreso de B´´ a B´.
• Amplitud de oscilación: es el ángulo x formado por la posición de equilibrio OB v una de las posiciones extremas OB´ u OB´´.
• Periodo: es la duración de una oscilación doble.
• Frecuencia: es el número de oscilaciones por segundo. Es el inverso del periodo.
• Tiempo de oscilación simple: es el tiempo que emplea el pénduloen efectuar una oscilación simple.

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5- Si dejamos el péndulo que el hilo este perfectamente de manera vertical el mismo no oscila porque la fuerza gravitatoria queda anulada por la tensión que el hilo ofrece.

Si lo apartamos de la posición de equilibrio y lo soltamos el péndulo oscila debido a la fuerza de gravedad que actúa sobre la masa del cuerpo.

Conclusión:

Llegamos a laconclusión que todo cuerpo que se encuentre en equilibrio vertical no oscilara debido a la fuerza gravitatoria que tensa el hilo. Y en el caso de que el cuerpo pierda este estado de equilibrio, entrara en un movimiento oscilatorio debido a que la energía potencial que lo mantenía en el estado de reposo se transforma en energía cinética.

6- El juego de la energía en el péndulo:

Si se aparta elpunto B de su posición de equilibrio estable y se abandona en B´, la fuerza de gravedad P puede descomponerse en 2 fuerzas rectangulares C y T. C es anulada por la fijeza del eje A. La fuerza T tangencial, arrastra el punto y lo obliga a recorrer el arco B´ B, con la velocidad creciente.
Llegado a B toda energía potencial que tenía en B´ se ha cambiado en energía cinética, y en virtud de lavelocidad adquirida, el punto recorre con velocidad directamente decreciente el arco B B´´, hasta llegar al punto B´´, simétrico de B´ en la que la energía cinética se ha cambiado totalmente en energía potencial.
Del mismo modo volverá de B´´ a B´, etc.
En realidad el péndulo no vuelve del todo al punto simétrico, sino que las oscilaciones se amortiguan poco a poco por el peso y rigidez del hilo; por laresistencia al aire; y por cuanto lo que oscila, es en realidad, un cuerpo y no un punto ideal.

7- Leyes del péndulo

1°Ley de las masas: el tiempo de oscilación de un péndulo es independiente de la sustancia y de la masa del mismo. Esto significa que por más que los péndulos sean de distintos materiales la duración de las oscilaciones en todos los péndulos son iguales.

2°Ley delisocronismo: las oscilaciones de pequeña amplitud no son isócronas. En esta ley se comprueba que si se toma un péndulo y se lo hace oscilar varias veces con distinta amplitud que no pase de seis a ocho grados se observa que las oscilaciones tienen el mismo periodo.

3°Ley de las longitudes: el tiempo de la oscilación es proporcional a la raíz cuadrada de la longitud del péndulo. Esto explica que por...