15 péndulos de diferente periodo, soltados a la vez: Video


Esta es una bella demostración mecánica. Los péndulos son soltados a la vez, dado que la longitud de su cuerda es diferente, su periodo de oscilación también es diferente. La diferencia de periodo relativo entre los péndulos produce patrones en todo el conjunto, en ocasiones se observa una S, y hasta movimientos muy complejos (caóticos, tal vez). Este efecto se puede ver porque los péndulos oscilan independientemente de sus vecinos, si estuvieran conectados (acoplados) este efecto no se vería. 

De acuerdo con los creadores de este video, los chicos de NatSciDemos, el periodo de un ciclo completo en este arreglo es de 60 segundos. La longitud del péndulo más largo se ajusto de modo de ejecuto 51 oscilaciones en ese periodo. La longitud de cada péndulo sucesivo (de longitud más corta) cuidadosamente se ajusto para que realizar una oscilación adicional a este periodo. Entonces, el 15vo péndulo (el más corto) realiza 65 oscilaciones.

Este aparato se construyó en base al articulo: Richard Berg, Am J Phys 59(2), 186-187 (1991

El video tiene su respuesta teórica, pues basados en la ecuación:


donde gamma es el coeficiente de amortiguamiento (0.05. para esta simulación), L la longitud del péndulo (0.231 m), omega la frecuencia, theta es ángulo entre la cuerda y la vertical. Httprover realizó la simulación del movimiento de los péndulos con 60 segundos por ciclo de cada péndulo, variado de 32 a 44 pasos por ciclo; con lo cual, el resultado se ve muy similar al experimento original.


Solo falta que tú lo compruebes, ¿harás la simulación numérica o el experimento?


Preguntas para pensar
1) Qué se forme una S en el movimiento de los péndulos, ¿es un efecto físico o una ilusión óptica?
2) ¿Varia mucho este experimento si se hace con más péndulos?

Enlaces relacionado:

2 comentarios:

  1. Que buen blog y que buen video. Se llegan a ver los armónicos (1/2, 1/3, 1/4...)

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  2. Anónimo11:16 p.m.

    Hola, quiero hacer el mismo experimento, pero al momento de soltarlas, las bolas van parejas los primeros 5 segundos, pero después crean figuras que creo no son iguales a los videos que ustedes muestran, gracias, y espero una respuesta

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