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PÉNDULO SIMPLE III. ESTUDIOS SOBRE LA INFLUENCIA DE LA MASA |
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Experimento
realizado por alumnos de Secundaria en el IES "Leonardo Da Vinci" de Alicante
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RESULTADOS SOBRE LA INFLUENCIA DE LA MASA
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PÉNDULOS
SINCRONIZADOS |
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PROBLEMAS PENDIENTES. NUEVAS INVESTIGACIONES |
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RESULTADOS SOBRE LA INFLUENCIA DE LA MASA |
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Al formular hipótesis
sobre la posible influencia de la masa
en el periodo de oscilación del péndulo
simple, casi todos los alumnos esperan
que cuanto mayor sea la masa de la
bolita, menor sea el periodo. Sustentan
esta hipótesis en el hecho de que la
bolita de mayor masa es más atraída por
la Tierra (algo que se puede comprobar,
por ejemplo, colgando ambas esferas de
un dinamómetro) y, por tanto, "debería
oscilar con mayor velocidad". |
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Para comprobarlo, los equipos
miden (siguiendo algunos de los procedimientos que
usaron en el estudio sobre la influencia de
la amplitud) el periodo de dos péndulos
simples: uno construido con una bola de aluminio
y el otro construido con una bola de plástico.
La clase se sorprende al comprobar que todos los
equipos coinciden en obtener resultados que
indican que el periodo del péndulo simple no
depende de la masa. |
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PÉNDULOS SINCRONIZADOS |
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Intentando explicar el hecho de que
la masa no influye en el periodo del péndulo simple,
algunos estudiantes sugieren la idea de que quizá el
péndulo de mayor masa (puesto que ésta es más atraída
por la Tierra) adelante al de menor masa en la zona de
caída de cada oscilación. Por el mismo motivo, debería
ocurrir lo
contrario en la zona de subida de la oscilación. Quizá
esto explique en total ambos péndulos tengan el
mismo periodo. Para comprobarlo se diseña un
experimento dedicado a observar conjuntamente el
movimiento de oscilación de dos péndulos de la
misma longitud y masas diferentes. Como muestra
el clip de video adjunto, el experimento muestra
que ambos péndulos, no sólo tienen el mismo
periodo, sino que también oscilan de forma
sincronizada y, por tanto, "caen igual y suben
igual". |
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PROBLEMAS PENDIENTES. NUEVAS
INVESTIGACIONES |
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Con los resultados que se
acaban de exponer, la investigación sobre la
posible influencia de la masa en el periodo del
péndulo simple pone de relieve un nuevo y gran
problema científico: Explicar cómo es posible
que, a pesar de que la Tierra atrae con una
fuerza mayor a un cuerpo de mayor masa (como la
esfera de aluminio) que a otro de menor masa
(como la esfera de plástico), ambos caen igual,
ambos suben igual y, formando un péndulo simple,
ambos oscilan igual. |
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El problema queda
planteado y dará lugar a nuevas
investigaciones que los estudiantes de
3º ESO no podrán desarrollar hasta
cursos superiores. En 4º ESO y, sobre
todo en 1º Bachillerato, se estudia con
detalle el tema de la caída libre y,
dentro de él, los alumnos trabajan sobre
los conceptos de
masa inercial y masa gravitatoria. |
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