Del Libro Escuela para Todos 2022
Este es una especie de juguete científico que tiene tres péndulos. Lo llaman «Péndulo de Newton» en honor a un gran científico, Isaac Newton, que vivió hace unos 350 años. Se usa para explicar la resistencia a detenerse o a cambiar de dirección que tienen las cosas cuando están en movimiento. Si alzamos un poquito la primera bola, le transmitimos energía.
Luego, al soltarla, va cayendo, y cuando choca con la segunda bola le pasa la energía que trae y se detiene. La energía se conserva, nunca se pierde. Por eso la segunda bola continúa en movimiento, pero choca con la tercera bola y le pasa la energía. La tercera bola recibe la energía y continúa con el movimiento.
Pero, ¿qué es la energía? La energía es movimiento, es la capacidad para moverse. Todo lo que se mueve, todo lo que puede moverse por sí solo o que puede hacer que algo más se mueva, tiene energía. La energía se puede pasar de un objeto a otro y hasta puede estar almacenada. Si tenemos una canica sobre un escritorio, podemos decir que esa canica tiene energía en reposo. Podría moverse y caer al suelo. Pero si está quieta en el suelo se ha quedado sin esa energía y ya no podrá volver a caer ni moverse por sí sola. Para hacerla rodar o para subirla nuevamente al escritorio alguien o algo tendrá que darle energía.
La gasolina, una batería y hasta un plato de comida contienen energía almacenada, en reposo. En lugar de dejar caer la canica del escritorio la podríamos dejar rodar por una canaleta, como se muestra en el dibujo.
Al principio rodará más lento que al final. Se irá acelerando, es decir, irá teniendo cada vez más energía y cada vez rodará más rápido hasta llegar al final de la pendiente. Luego, con el impulso, podrá seguir rodando por una parte plana, y podría empezar a subir. Un péndulo es como una canica cayendo por una pendiente o como el agua cuando baja por una cañería. Al caer toma velocidad, luego camina por una parte plana y por el impulso puede subir. Mientras va subiendo pierde energía o movimiento y gana altura, es decir, energía en reposo. Luego volverá a caer y repetirá el recorrido.
Cuando un péndulo se mueve va perdiendo fuerza y hace recorridos cada vez más cortos. Eso pasa porque el aire que lo rodea lo va frenando. Si estuviera dentro de una cámara sin aire, no pararía nunca, pues no hay nada que lo detenga.
Todo objeto que está quieto necesita de energía para empezar a moverse. Pero una vez que tiene movimiento continúa moviéndose y solo se detiene al recibir otra fuerza o energía en sentido contrario. La Tierra y los astros se mantienen siempre en movimiento porque en el espacio no hay nada que los detenga.
Para entender todo esto un poco mejor es bueno ver cómo funciona este péndulo. Aquí damos las indicaciones para construir un juguete científico con tres péndulos.
Qué se necesita:
1 tabla de madera de 1 cm de grueso, 18 cm de ancho y 30 cm de largo.
4 tubos plásticos de media pulgada para cañería de 26 cm de largo.
2 tubos plásticos de media pulgada de 20 cm de largo.
4 codos plásticos de media pulgada.
4 tapones plásticos de media pulgada.
2 tornillos para carrocería todo rosca de 15 cm de largo y 6 tuercas.
3 canicas de igual tamaño, ojalá grandes.
2 metros de una cuerda delgada.
3 pedacitos de 1 cm de largo de un tubo muy delgado. Se pueden hacer de un tubo plástico donde traen la tinta los lapiceros.
2 clavos pequeños.
En la tabla se marca un rectángulo de 12 cm de ancho por 22 cm de largo. En cada esquina del rectángulo se hace un agujero con una broca para pasar los tubos. Los tapones van uno en cada tubo de 26 cm, debajo de la tabla, y sirven de sostén y como puntos de apoyo. Arriba van los 4 codos y los 2 tubos de 20 cm. No es necesario usar pegamento.
Se pueden dejar los tubos apenas metidos. En la parte alta se hacen unos agujeros para pasar los 2 tornillos y se ajustan con las tuercas, como se ve en la foto. En los tubos de arriba se hacen 3 agujeritos de arriba hacia abajo para cruzar el hilo y sostener las canicas. La distancia de un agujerito al otro es del mismo ancho de las canicas.
A cada canica se le pega un tubito de 1 cm con un pegamento fuerte o silicón. Cuando ya están pegados, se amarra una punta de la cuerda a uno de los clavitos. El resto de la cuerda se hace pasar de arriba para abajo por el primer agujero. Luego se pasa la cuerda por el tubo de la canica y se sube al segundo agujero. Nuevamente se pasa la cuerda al tercer agujero para colgar la segunda canica y de igual forma se hace con la tercera.
Al llegar al sexto agujero se amarra la cuerda a otro clavo, para que las tres canicas queden colgadas. Por último, hay que calibrar el péndulo moviendo las canicas sobre la cuerda para que estén a una misma altura y formen una línea recta. Para evitar que el péndulo se descalibre, se le pone un poco de pegamento a la cuerda, en cada uno de los agujeros. Así quedarán las canicas en el mismo lugar.
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