¿Puedes explicar esta fórmula de péndulo de física sin usar las matemáticas?

A2A: Primero identificaré las partes. [matemáticas] T [/ matemáticas] es el período, el tiempo de un ciclo completo. [matemáticas] L [/ matemáticas] es la longitud del péndulo; [matemáticas] g [/ matemáticas] representa la aceleración debida a la gravedad (a nivel del mar). Galileo fue el primero en descubrir que [matemáticas] g [/ matemáticas] es independiente de la masa, al arrojar cosas desde la Torre Inclinada de Pisa.

También fue Galileo quien notó que el período de un péndulo oscilante es independiente de la amplitud (cuán lejos oscila). En una iglesia en Pisa, le habían pedido que mirara una linterna porque el viento seguía soplando. El viento hacía oscilar la linterna, y la cantidad de oscilación variaba. Sospechaba que el período era constante, y lo comprobó usando su propio pulso como reloj. Le faltaba un reloj real, por supuesto, porque su descubrimiento es lo que hizo posible los relojes de péndulo.

Volviendo a la fórmula, observe lo que no incluye: la masa del péndulo. Me pregunto cuál de sus descubrimientos fue primero; Me imagino que cualquiera de ellos podría haberlo ayudado a sospechar del otro.

La fórmula es una aproximación. El período en realidad cambia ligeramente si la amplitud es muy grande, pero esta fórmula no predice eso. El período sería verdaderamente independiente de la amplitud si la trayectoria de un péndulo pudiera trazar un cicloide en lugar de un arco circular.

  1. Su cálculo de muertos de unos pocos minutos de juego es perfecto: la altura desde la que suelta el péndulo es irrelevante. Puede elevar la sacudida para que quede nivelada con el punto de pivote, o darle una pequeña bocanada de aire para desviarla de la posición de suspensión estática. ¿No lo sabías? La caída vigorosa de las 9 en punto y el aumento a las 3 en punto, y el sueño somnoliento de 6:30 a 5:30 toman la misma cantidad de tiempo.
  2. Usted tenía razón. Absolutamente podría haber usado una brújula para trazar el arco del péndulo oscilante. El camino recorrido por el bob es el arco de una parte de un círculo. Y, el sol de una pistola, ese valor, pi, ha aparecido. El arco trazado es una fracción de un círculo. La fórmula enreda esa relación entre un radio (el soporte para el movimiento del péndulo) y el círculo que podría inscribirse desde la continuación del arco del péndulo alrededor del punto de pivote.
  3. Tu ojo era perfecto cuando tú o un amigo jugaban con un yoyo y montaban una “cuna de gato”. El pequeño se mece muy rápido. El swing más grande con el arco más largo, se mueve hacia adelante y hacia atrás más lento que la configuración con un pequeño segmento de cuerda sobre la peonza.
  4. El tiempo para una oscilación tiene una relación interesante con la longitud de la cadena. Si doblo la longitud, puedo esperar que el tiempo de un swing aumente cuatro veces.
  5. Alguien descubrió cómo su planeta afecta el momento del columpio, a pesar de un torpe aparejo para demostrar que no se ha establecido en ningún planeta, luna o cometa que hayamos alcanzado hasta ahora. Aquí está el hecho: si la gravedad en la superficie de un sitio de prueba propuesto es solo un cuarto de la medida de la gravedad en la Tierra, entonces el tiempo para balancearse hacia adelante y hacia atrás solo aumenta en dos. Si la gravedad es 16 veces más fuerte que en la Tierra, el swing solo será cuatro veces más rápido.
  6. La fórmula considera la trayectoria circular, la relación entre el tiempo, la aceleración y la distancia, y la oscilación entre la energía potencial y cinética a medida que el bob alcanza su mayor altura y cae para acelerar y elevarse en el otro lado.

Si aumenta la longitud de la cuerda de un péndulo, aumentará el período de oscilación. Si lleva un péndulo a un lugar con una aceleración menor de la gravedad, el período aumentará. Cambiar la masa no tiene efecto en el período.