Claudio
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A continuación pongo un capítulo :scrito: de la obra "Manual de Física Popular", del año 1881, de Gumersindo Vicuña. Dicho capítulo se denomina como el título de este aporte.
Si consideramos una molécula M suspendida por un hilo flexible de un punto C y que se la separa de su posición de equilibrio, que es cuando el hilo está verticalmente, tendremos el péndulo ideal; el real consta de una bolita M y de un hilo delgado. Al llevar la masa M a la posición N con la mano, si la soltamos luego, se nota que recorre el arco de círculo que va desde N a M, cuyo centro es C, y no se queda parada en M, sino que continúa hasta llegar a P, cuya posición es simétrica de la N, con respecto a M; una vez en P, vuelve por sí misma la masa a M, sube hasta N; retrocede, y así sucesivamente. Teóricamente esto es lo que debe suceder, puesto que la velocidad adquirida desde N hasta M equivale a la que tendría el cuerpo cayendo del desnivel OM, siendo ON una recta horizontal. En la práctica resulta que el movimiento va disminuyendo cada vez, por efecto de la resistencia del aire, de la rigidez del hilo y del frotamiento de éste en C.
El arco NP se llama oscilación del péndulo, y resulta que en la práctica dicha oscilación disminuye más cada vez, acercándose al péndulo ideal, en el cual no hay tal disminución cuanto mejor se salven las resistencias citadas. Cogiendo una bala pesada y colgándola de un hilo se la puede hacer oscilar y tener así un péndulo real.
Este aparato ha sido objeto de pacientísimos estudios por parte de los físicos, y se ha llegado a determinar con toda exactitud las leyes que rigen a su movimiento en el caso teórico, sufriendo éstas alguna modificación en los péndulos prácticos.
La primera ley es el casi isocronismo, entendiéndose por tal que un mismo péndulo tarda igual tiempo en realizar una oscilación, sea mucho o poco lo que se le haya separado, en otros términos, sea cualquiera la amplitud de la misma. De aquí resulta, que cuando se le separa mucho y el arco PN es grande, la velocidad del péndulo lo es también, pero si el arco es pequeño, el péndulo anda despacio, y en todos los casos emplea el mismo tiempo, próximamente, en realizar su oscilación.
Esta propiedad permite el empleo del péndulo como medio de regular los relojes. La maquinaria de un reló está movida por un resorte o unas pesas, y está regulada por una péndola o el volante. La péndola (y el volante es lo mismo para el caso) oscila, y como emplea el mismo tiempo, según la ley citada, en cada oscilación, hace que toda la maquinaria marche a compás. La misma péndola se pararía si no equilibrara sus rozamientos una parte de la fuerza del órgano motor, pesas o resorte; pero ella no hace sino regularizar el movimiento. La péndola va dejando pasar en cada oscilación un diente de la rueda, y esta comunica luego el movimiento á todas las demás, inclusas las que mueven á las agujas y á los martillos de las campanas.
Si el reló atrasa, es señal de que el péndulo va despacio, luego es largo; conviene acortarlo por un sencillo mecanismo; si adelanta, se hace lo contrario. La longitud de la péndola, para que en cada oscilación tarde un segundo, varía con la altitud y latitud; de suerte, que un reló para Quito no servirá para Edimburgo, á no que se toque algo la péndola. No es preciso que la longitud de ésta sea tal que tarde un segundo en cada oscilación: los relojes de pared y los de bolsillo tardan mucho menos.
Otras propiedades.- Además de lo indicado, está sometido el péndulo a otros principios no menos importantes. Nos hemos referido a un péndulo de longitud MC constante: si esta varía, varía también la duración de la oscilación, y ésta es tanto menor cuanto más corto es el hilo, que es lo que se llama la longitud del péndulo. Un péndulo nueve veces mayor que otro, tarda tres veces más en hacer una oscilación. Esto permite medir la altura de la cúpula de una iglesia si de ella cuelga una lámpara, comparando el tiempo que tarda ésta en realizar una oscilación con el empleado por un péndulo de longitud conocida.
Como que la intensidad de la gravedad hemos dicho que varía con la latitud y altitud, de aquí que varíe también el tiempo de duración de una oscilación en cada paraje, y de aquí lo indicado en los relojes. Así, el péndulo, que tarda un segundo en completar su oscilación, tiene en el Ecuador una longitud de 0,9909, en Madrid 0,9929, y en París 0,9938, todo en metros. Esta propiedad permite determinar la latitud de cada lugar, conociendo su altitud, y es un medio de grande auxilio para el estudio de la forma y dimensiones de la Tierra.
Por último, hay otra propiedad del péndulo descubierta, casi en nuestros días, por un malogrado físico francés, Mr. Foucault, y es que el plano de oscilación en que se mueve el hilo, o la varilla de un péndulo, permanece siempre el mismo aunque gire el punto de suspensión, como gira en efecto, aunque sólo sea por la rotación de nuestro planeta. De aquí resulta, que si se cuelga un péndulo pesado de un punto muy elevado y se le hace oscilar, si se coloca en su base un estilete que marque una raya en un suelo de arena, al cabo de algún tiempo estas rayas se irán marcando como radios de un círculo é indicarán el giro del suelo, puesto que el plano en que está el estilete es siempre el mismo. Tendremos así un curioso reló cuya esfera es el suelo, movido por la gravitación y marcado por el estilete del péndulo. Aparato sencillo é ingenioso que prueba lo claro y admirable de las leyes que rigen a la materia.
Si consideramos una molécula M suspendida por un hilo flexible de un punto C y que se la separa de su posición de equilibrio, que es cuando el hilo está verticalmente, tendremos el péndulo ideal; el real consta de una bolita M y de un hilo delgado. Al llevar la masa M a la posición N con la mano, si la soltamos luego, se nota que recorre el arco de círculo que va desde N a M, cuyo centro es C, y no se queda parada en M, sino que continúa hasta llegar a P, cuya posición es simétrica de la N, con respecto a M; una vez en P, vuelve por sí misma la masa a M, sube hasta N; retrocede, y así sucesivamente. Teóricamente esto es lo que debe suceder, puesto que la velocidad adquirida desde N hasta M equivale a la que tendría el cuerpo cayendo del desnivel OM, siendo ON una recta horizontal. En la práctica resulta que el movimiento va disminuyendo cada vez, por efecto de la resistencia del aire, de la rigidez del hilo y del frotamiento de éste en C.
El arco NP se llama oscilación del péndulo, y resulta que en la práctica dicha oscilación disminuye más cada vez, acercándose al péndulo ideal, en el cual no hay tal disminución cuanto mejor se salven las resistencias citadas. Cogiendo una bala pesada y colgándola de un hilo se la puede hacer oscilar y tener así un péndulo real.
Este aparato ha sido objeto de pacientísimos estudios por parte de los físicos, y se ha llegado a determinar con toda exactitud las leyes que rigen a su movimiento en el caso teórico, sufriendo éstas alguna modificación en los péndulos prácticos.
La primera ley es el casi isocronismo, entendiéndose por tal que un mismo péndulo tarda igual tiempo en realizar una oscilación, sea mucho o poco lo que se le haya separado, en otros términos, sea cualquiera la amplitud de la misma. De aquí resulta, que cuando se le separa mucho y el arco PN es grande, la velocidad del péndulo lo es también, pero si el arco es pequeño, el péndulo anda despacio, y en todos los casos emplea el mismo tiempo, próximamente, en realizar su oscilación.
Esta propiedad permite el empleo del péndulo como medio de regular los relojes. La maquinaria de un reló está movida por un resorte o unas pesas, y está regulada por una péndola o el volante. La péndola (y el volante es lo mismo para el caso) oscila, y como emplea el mismo tiempo, según la ley citada, en cada oscilación, hace que toda la maquinaria marche a compás. La misma péndola se pararía si no equilibrara sus rozamientos una parte de la fuerza del órgano motor, pesas o resorte; pero ella no hace sino regularizar el movimiento. La péndola va dejando pasar en cada oscilación un diente de la rueda, y esta comunica luego el movimiento á todas las demás, inclusas las que mueven á las agujas y á los martillos de las campanas.
Si el reló atrasa, es señal de que el péndulo va despacio, luego es largo; conviene acortarlo por un sencillo mecanismo; si adelanta, se hace lo contrario. La longitud de la péndola, para que en cada oscilación tarde un segundo, varía con la altitud y latitud; de suerte, que un reló para Quito no servirá para Edimburgo, á no que se toque algo la péndola. No es preciso que la longitud de ésta sea tal que tarde un segundo en cada oscilación: los relojes de pared y los de bolsillo tardan mucho menos.
Otras propiedades.- Además de lo indicado, está sometido el péndulo a otros principios no menos importantes. Nos hemos referido a un péndulo de longitud MC constante: si esta varía, varía también la duración de la oscilación, y ésta es tanto menor cuanto más corto es el hilo, que es lo que se llama la longitud del péndulo. Un péndulo nueve veces mayor que otro, tarda tres veces más en hacer una oscilación. Esto permite medir la altura de la cúpula de una iglesia si de ella cuelga una lámpara, comparando el tiempo que tarda ésta en realizar una oscilación con el empleado por un péndulo de longitud conocida.
Como que la intensidad de la gravedad hemos dicho que varía con la latitud y altitud, de aquí que varíe también el tiempo de duración de una oscilación en cada paraje, y de aquí lo indicado en los relojes. Así, el péndulo, que tarda un segundo en completar su oscilación, tiene en el Ecuador una longitud de 0,9909, en Madrid 0,9929, y en París 0,9938, todo en metros. Esta propiedad permite determinar la latitud de cada lugar, conociendo su altitud, y es un medio de grande auxilio para el estudio de la forma y dimensiones de la Tierra.
Por último, hay otra propiedad del péndulo descubierta, casi en nuestros días, por un malogrado físico francés, Mr. Foucault, y es que el plano de oscilación en que se mueve el hilo, o la varilla de un péndulo, permanece siempre el mismo aunque gire el punto de suspensión, como gira en efecto, aunque sólo sea por la rotación de nuestro planeta. De aquí resulta, que si se cuelga un péndulo pesado de un punto muy elevado y se le hace oscilar, si se coloca en su base un estilete que marque una raya en un suelo de arena, al cabo de algún tiempo estas rayas se irán marcando como radios de un círculo é indicarán el giro del suelo, puesto que el plano en que está el estilete es siempre el mismo. Tendremos así un curioso reló cuya esfera es el suelo, movido por la gravitación y marcado por el estilete del péndulo. Aparato sencillo é ingenioso que prueba lo claro y admirable de las leyes que rigen a la materia.
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