Pendulo

RESUMEN.
El presente trabajo pretende, a partir de un análisis teórico acerca del método de los modelos, mostrar la importancia de este método para el establecimiento de teorías físicas y brindar de forma sencilla el modo de ajustar un péndulo real (físico) a las características del modelo Péndulo simple.
DESARROLLO.
1.- LOS MODELOS EN FÍSICA.
Desde las épocas más remotas, la Física hadesarrollado un amplio conjunto de teorías que han servido de fundamento, entre otras cosas, al desarrollotécnico alcanzado por la humanidad.
Cuando una teoría física está en proceso de desarrollo, se hace necesario el establecimiento de hipótesisque constituyen una respuesta anticipada al problema objeto de estudio y que debe ser aceptada o rechazada en dependencia de su ulterior comprobaciónmediante la experimentación.
A partir de esta hipótesisse elabora un modelo de la situación que se estudia. Este proceso de modelación constituye uno de los métodosde trabajo fundamentales de la Física.
Todo modelo físico es una abstracción que hace el científico de la realidad y en él se centra la atenciónúnicamente en los aspectos realmente importantes del fenómeno y se minimizan aquellos que soloimplicarían hacer más dificultoso su estudio.
Baste como ejemplo ilustrativo de lo planteado anteriormente el modelo GasIdeal, en el que se considera que los choques entre partículas y entre estas y el recipiente que contiene el gas como choques perfectamente elásticos.
Dicho de otro modo " El modelo es una representación adecuada del objeto" ( Metodología de la enseñanzade la Física:conferencias, V. Usanov. 1982. p.33). Entendiendo nosotros por "representación adecuada" lo señalado en el párrafo anterior.
Los modelos físicos, según el V. Usanov. pueden ser clasificados en tres tipos: visuales, abstractos y simbólicos.
En la Física Clásica son de gran uso los modelos visuales. Por ejemplo, al observar el desplazamiento de un ómnibus, consideramos que de manera semejante se muevenlos demás objetos ( el hombre, los planetas, etc.).
Pero sucede que en ocasiones, como es el caso del análisis del movimiento de las micropartículas, no es posible el establecimiento de un modelo visual de la situación. Es aquí donde se hace necesaria la implementación de un modelo abstracto.
Como ejemplos de modelos abstractos podemos mencionar: el punto material, el gas ideal, el osciladorarmónico simple y, relacionado con este último, el modelo Péndulo Simple. Aclaremos que este tipo de modelo es el más utilizado en Física.
En cuanto a los modelos simbólicos debemos destacar que existe una gran cantidad de ellos, por cuanto las ecuaciones matemáticas que constituyen el fundamento de toda teoría física son modelos de este tipo. Veamos algunos ejemplos:
* La expresión
( segunda leyde Newton) representa, implícitamente, la dependencia de los cambios de la velocidad de un cuerpo (su aceleración) de la fuerzaaplicada sobre él y de su masa.
* La ecuación
es representativa de un movimiento rectilíneo uniforme, modelo en el que desprecian agentes que provoquen efectos disipativos.
* Las ecuaciones de Maxwell tienen como significado la unificación entre los camposeléctricos y magnéticos en un campo único: el campo electromagnético.
2.- OSCILADOR ARMÓNICO SIMPLE.
Dentro de los modelos abstractos utilizados en Física y al que hicimos referencia con anterioridad se encuentra el oscilador armónico simple (O.A.S) que presenta, como características, las siguientes:
1.- El movimiento es oscilatorio por cuanto el sistema realiza un movimiento de vaivén alrededor deuna posición de equilibrio estable.
2.- El movimiento es armónico pues el agente restaurador es proporcional a la separación del sistema de la posición de la posición de equilibrio estable y, además, porque puede describirse a partir de funciones seno y coseno.
3.- las oscilaciones se consideran libres pues se desprecian agentes que provoquen efectos disipativos.
El modelo simbólico de...