Trabajo de Física Augusto Díaz Pedro Martínez

Péndulo de Newton Se trata de un instrumento que consta de cinco bolas en suspensión rigurosamente alineadas que hacen un movimiento poco presente en nuestra vida cotidiana, este instrumento demuestra que "la energía ni se crea ni se destruye, que esta se transforma" y que la cantidad de movimiento que se produce depende de dos valores: masa y velocidad.

El péndulo es uno de los sistemas oscilantes más sencillos. Consiste en una masa m sujeta a una varilla que se entiende como indeformable y carente de masa y sujeta en la cima a un punto de apoyo. Es uno de los ejemplos clásicos de oscilador armónico simple.

Las propiedades fundamentales de las oscilaciones del péndulo fueron …ver más…

Esto significa por tanto que entre la varilla y la pelota hay una interacción que hay que describir, podemos analizar esto si descomponemos la fuerza de la gravedad como suma de los siguientes dos vectores:

Utilizando esta descomposición, tenemos una fuerza

que es

perpendicular a la varilla y una fuerza que es paralela a la varilla e intenta alejar a la bola justo en dirección opuesta a la varilla. Puesto que la masa está unida a la varilla, esta fuerza se transmite íntegramente sobre la varilla, es decir, que la masa por acción de la gravedad "tira" del extremo de la varilla intentando escaparse. Sin embargo la varilla es indeformable, es decir, no se puede estirar ni acortar, por lo que ejerce una fuerza en sentido contrario a la masa que equilibra esta parte de la fuerza de la gravedad. A esta fuerza habitualmente se la denota con T y se la denomina "tensión" (no la tensión de la electricidad, sino la del verbo tensar). Con esta fuerza, nuestro sistema queda como sigue:

Como única fuerza descompensada queda por lo tanto , que es la que hace que el péndulo intente volver hacia el eje vertical. Puesto que la varilla fuerza a la masa a moverse a lo largo de una circunferencia con un radio igual a la longitud de la varilla, realmente una fuerza que actúa tangencialmente: es

Por desgracia a partir de este punto es necesario recurrir a derivadas para deducir las ecuaciones del movimiento. Si calculamos la magnitud de esta aceleración podremos ver