79 El secreto del columpio

Para realizar nuestro experimento necesitamos un péndulo simple. Podemos construir un péndulo simple con un lápiz, una tuerca y un trozo de hilo.

Un péndulo tiene una frecuencia propia de oscilación que depende de la longitud del péndulo. Las oscilaciones de un péndulo aumentan si se aplica una fuerza pequeña periódicamente. Cuando la frecuencia de aplicación de la fuerza coincide con la frecuencia propia del péndulo se produce el fenómeno de la resonancia y la amplitud de las oscilaciones aumenta mucho.

Para realizar nuestro experimento:
1)Atamos el hilo con la tuerca en el centro del lápiz.
2) Sujetamos el lápiz por los extremos.
3) Giramos el lápiz primero en el sentido de las agujas del reloj y luego en sentido contrario, repitiendo los giros periódicamente.

Cuando la frecuencia de giro coincide con la frecuencia natural del péndulo se produce la resonancia.

Un ejemplo sencillo de resonancia lo tenemos en el columpio. El columpio como cualquier péndulo tiene su frecuencia natural de oscilación. Si impulsamos el columpio con una frecuencia igual a la frecuencia natural las amplitudes de oscilación aumentan mucho. Por tanto, para mantener el columpio en movimiento es necesario comunicar energía continuamente, pero no de cualquier forma. Para que haya resonancia es necesario comunicar energía con la misma frecuencia con la que vibra el columpio.

Un niño que se esté columpiando mantiene el movimiento estirando las piernas en el punto más alto del columpio (eleva su centro de masas) y encogiéndolas en el punto más bajo (baja su centro de masas). De esta forma el niño entrega energía al columpio periódicamente y mantiene las oscilaciones.