sábado, 21 de agosto de 2010

Péndulos acoplados

Resonancia en una copa de cristal

Material:
Una copa de cristal
Un vaso
Agua y colorante
Procedimiento: 
Llenamos el vaso con agua y le añadimos el colorante.
Ponemos en la copa un poco de agua con colorante.
Nos mojamos un dedo en el agua y frotamos el borde de la copa suavemente y despacio.
Al poco tiempo la copa vibra y se escucha un sonido.

Explicación: 
Al frotar repetidamente el borde de la copa de cristal, ésta entra en resonancia.
La resonancia es un fenómeno físico que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración coincide con el periodo de vibración característico de dicho cuerpo. En estas circunstancias el cuerpo vibra, aumentando de forma progresiva la amplitud de las vibraciones tras cada una de las actuaciones sucesivas de la fuerza.
La copa vibra con una frecuencia determinada y suena con un tono definido. Si se añade más agua a la copa el tono emitido se hace más grave


 



Máquina de ondas
Material:
1. Una goma elástica de unos tres metros de longitud.
2. Palitos de madera (por ejemplo pinchitos de barbacoa)
3. Cola blanca


Procedimiento
1. Pegamos los palitos a la goma elástica. Los palitos se pegan por su parte central y a espacios regulares (por ejemplo 4 cm)
2. Cuando están pegados los palitos levantamos la goma y estiramos sin que la tensión sea muy grande. Los extremos de la goma se pueden fijar a una silla.
3. Al torcer uno de los palitos de los extremos de la goma elástica se genera un movimiento que se trasmite por toda la goma.

Explicación:
Al desplazar de su posición de equilibrio uno de los palitos se genera una perturbación que se transmite por el medio (la goma elástica) a los palitos vecinos. Esa perturbación viajera constituye una onda.
Podemos observar que cuando la perturbación alcanza el otro extremo de la goma elástica se produce el fenómeno de la reflexión y la onda regresa por el mismo camino.
Péndulos acoplados
Material:
1 Hilo
2 Dos bolitas para los péndulos (puede usarse tuercas o bolas de plastilina)

Procedimiento:
1. Corta dos trozos de hilo, de unos 60 cm cada uno, y ata una bolita a cada extremo.
2. Corta otro trozo de hilo y ata los dos trozos anteriores separados por unos 15 cm
3. Ata el conjunto de manera que las dos bolitas (los dos péndulos) puedan oscilar sin tocar el suelo.







4. Cuando las dos bolitas estén en reposo, separa una de ellas de su posición de equilibrio y déjala oscilar libremente.
5. El primer péndulo oscilará durante unos instantes. Al cabo de un tiempo comenzará a frenarse y el segundo péndulo comienza a oscilar. Sucederá que el primer péndulo se frenará mientras que el segundo oscila con la máxima amplitud. Luego será el segundo péndulo el que se frene y el primero comienza a oscilar. El proceso se repite hasta que ambos péndulos quedan en reposo.

Explicación:
Si se separa un péndulo de su posición de equilibrio y se suelta, empezará a oscilar con una frecuencia que depende de la longitud del hilo. Al unir los dos péndulos por un hilo se produce un acoplamiento, el movimiento de un péndulo afecta al otro, y la energía de oscilación se transfiere continuamente de uno a otro.




Puedes ver una animación sobre unos péndulos acoplados