Taller 2 Onda de Péndulos
CONSIGNA:
SOPORTE
BALDA
UNA CAJA DE MATERIALES: 36 bolas de golf. 12 hueveras de cartón y compartimentos de cartón. 2 transportadores de ángulos.
CUESTIONARIO VISITA:
PREGUNTA: ¿Cuál es la razón por la que se han tomado 36 bolas de golf?
RESPUESTA CORRECTA: Porque pueden verse hasta 9 figuras (los divisores de 36)
CUERPO:
MONITOR
En el Parque de las ciencias de Granada, han montado una onda de 17 péndulos (17 son los objetivos y metas de desarrollo sostenible, recogidos para la Agenda 2030)
El número 17 sabemos que es un número primo y como tal, sólo tiene dos divisores (el 1 y el 17, lo que permite cuando se tiran los péndulos: observar 1 péndulo ondulante formado por 17 bolas a la vez y luego, 17 péndulos “a su bola”, ya que se comportan como péndulos independientes)
MONITOR
Cabe pensar que, la elección que han hecho en el Parque, no es fortuita: 17 objetivos y metas (asociados a un péndulo ondulante) que sólo permite 2 figuras (dos divisores), en donde los 17 péndulos en su libre albedrío acaban un plan de acción conjunto, la meta 2030.
MONITOR
El nuestro cuenta con 36, número muy superior y que además los hacemos pender de un soporte horizontal y el de allí desde un plano inclinado (entendemos que conscientes de las grandes diferencias de partida con que se acometen cada uno de los objetivos, para en su devenir hacerse presentes unidos y rasantes.
MONITOR
(36 bolas de golf regaladas por un profesor SAFA)
Hemos querido que sean 36, porque es el número más próximo con más divisores: 9. En los más cercanos se cuentan entre 2 y 6 divisores.
Lo que pretendíamos era obtener una onda de péndulos, con el mayor número de figuras (alineaciones) posibles, RESPUESTA DE CUESTIONARIO pero con la limitación de dimensiones del soporte (estructura ya utilizada en otras experiencias)
MONITOR
Partimos definiendo la longitud del péndulo más largo 135 cm, desde la chincheta al centro de masa (centro de la bola), al fin de ajustarnos a la altura del aparato. Obtuvimos un período de 2.33s
Luego, por tanteo: número de péndulos, diámetro de las bolas, separación entre bolas…, tomamos el péndulo más pequeño, 25 cm, también desde la chincheta al centro de masa (centro de la bola) y medimos su período 1,003s.
Nota: Podríamos haber calculado la diferencia de período entre ambos en 0.60s para que todas las figuras se repitieran cíclicamente cada 1min.
Si a 135 cm le corresponden 2.33s de período, podemos averiguar la longitud de cuerda de un péndulo cuyo período sea 0.60s menor que el más largo, correspondería a uno de 1.73s que responde a una longitud de 74.37 cm. Calculadora de péndulo simple | Calcuvio
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Posteriormente calculamos la diferencia de períodos entre ambos para saber cómo repartir entre los 36. Cada péndulo llevará una longitud de cuerda de acuerdo al período inicial más la cadencia acumulada, tal que sus longitudes van a ir aumentando paulatinamente.
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Cuando todos los péndulos se suelten a la vez, rápidamente dejarán de oscilar en fase, ya que la fase relativa cambiará de uno a otro. Sin embargo, tras 1 min y 39 segundos (en nuestro caso), todos los péndulos habrán realizado un número entero de oscilaciones y volverán a oscilar a la vez, repitiéndose el proceso.
PRACTICA
(Podemos invitarles a grabar con el móvil las ondas de péndulos. En los laterales del soporte pendular.)
Tomamos la balda, (un monitor por cada uno de los extremos)
Con la otra mano extendemos en horizontal la guía para fijar la amplitud de ángulo,-lateral del soporte- porque no queremos que la inclinación de partida sea superior a 20º, ya que influenciaría en su período) y recogemos todos los péndulos vertical y longitudinalmente
(Fijada la posición de amplitud con las guías, las volvemos a su posición para recogidas las guías de amplitud)
Soltamos los péndulos, bajando la balda al unísono por los dos monitores,
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Estos péndulos no acoplados (independientes unos de otros) producen el efecto óptico de ondas que cambian con el tiempo y que vuelven a reinventarse en cada ciclo.
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