Calculadora de péndulo
Esta calculadora de péndulo obtiene el periodo y la frecuencia de un péndulo simple con su longitud, usando T = 2π √(L / g). Ingresa la longitud y la calculadora de péndulo devuelve cuánto tarda cada oscilación y cuántas oscilaciones hay por segundo. Es la forma rápida de resolver un problema de periodo de péndulo.
Resultados
La herramienta Calculadora de péndulo forma parte de nuestra colección de Calculadoras de Movimiento y fuerza. Explora más Calculadoras de Movimiento y fuerza para dimensionar, convertir y revisar tu trabajo junto con esta herramienta.
Qué muestra la calculadora de péndulo
Un péndulo simple oscila de un lado a otro a un ritmo que fija casi por completo su longitud. Esta calculadora de péndulo obtiene el periodo, el tiempo de una oscilación completa, y la frecuencia, el número de oscilaciones por segundo. Lo que sorprende a la gente es que la masa de la lenteja y el tamaño de la oscilación no importan en ángulos pequeños, así que la calculadora de péndulo solo necesita la longitud y la gravedad.
La fórmula de la calculadora del periodo de un péndulo
La calculadora del periodo de un péndulo usa la fórmula del péndulo simple:
L es la longitud y g es la gravedad, y la frecuencia es 1 dividido entre el periodo. Como la longitud queda dentro de una raíz cuadrada, cuadruplicar la longitud solo duplica el periodo. La masa y el tamaño de la oscilación desaparecen en ángulos pequeños, por eso esta fórmula es tan simple.
Ejemplo de la calculadora de péndulo
Un péndulo de 1 m en la Tierra. La calculadora de péndulo da:
La frecuencia es de unas 0.50 oscilaciones por segundo. Un péndulo de 1 m está cerca de una media oscilación de un segundo, por eso los relojes de péndulo de pie usan aproximadamente esa longitud.
Cómo usar la calculadora de péndulo
Ingresa la longitud del péndulo en metros y el valor de la gravedad, y la calculadora de péndulo devuelve el periodo en segundos y la frecuencia en hertz. Usa 9.81 m/s² para la Tierra. La longitud se mide desde el pivote hasta el centro de la lenteja. Como calculadora de longitud de péndulo también puedes trabajar al revés: un periodo objetivo fija la longitud que necesitas.
Cómo leer el resultado de la calculadora de péndulo
El periodo es el tiempo de una oscilación completa de ida y vuelta, y la frecuencia es su inverso. Solo la longitud y la gravedad los cambian; una lenteja más pesada o una oscilación más amplia no, mientras la oscilación se mantenga pequeña, por debajo de unos 15 grados. En oscilaciones mayores, el periodo real es un poco más largo de lo que da la fórmula. Usa la calculadora de péndulo para ajustar un reloj o para obtener la longitud de un ritmo de oscilación objetivo.
Cuándo usar la calculadora de péndulo
- Obtener el periodo de oscilación con la calculadora de péndulo
- Ajustar un reloj a un pulso de un segundo
- Resolver un problema de la calculadora del periodo de un péndulo en física
- Dimensionar una longitud para una frecuencia objetivo
Errores comunes con la calculadora de péndulo
- Esperar que la masa importe. El periodo depende de la longitud y la gravedad, no de la masa de la lenteja.
- Medir hasta el punto equivocado. Usa la longitud desde el pivote hasta el centro de la lenteja.
- Usar una oscilación amplia. La fórmula es para ángulos pequeños; las oscilaciones grandes van un poco más lentas.
Consejos para problemas de péndulo
- Mide la longitud hasta el centro de la lenteja.
- Mantén la oscilación pequeña para que la fórmula se cumpla.
- Cuadruplica la longitud para duplicar el periodo.
La calculadora del periodo de un péndulo y la longitud
La calculadora del periodo de un péndulo se basa en un resultado elegante: en oscilaciones pequeñas, el periodo depende solo de la longitud y la gravedad, no de qué tan pesada sea la lenteja ni de qué tan lejos oscile. Por eso un péndulo marca el tiempo con tanta regularidad, y por eso movió los mejores relojes durante siglos. Como la longitud está dentro de una raíz cuadrada, la relación no es lineal: para duplicar el periodo debes cuadruplicar la longitud, así que el péndulo de un reloj de 2 segundos mide alrededor de 1 m, mientras que uno de 1 segundo mide solo unos 0.25 m. Al trabajar al revés, una calculadora de longitud de péndulo obtiene la longitud para un periodo objetivo, que es justo como un relojero ajusta el pulso.
Cómo usar la calculadora de péndulo con ángulo
La fórmula simple supone una oscilación pequeña, así que una calculadora de péndulo con ángulo importa cuando la oscilación es amplia. Cuando la amplitud pasa de unos 15 grados, el periodo real se alarga un poco más allá de T = 2π√(L/g), porque la fuerza restauradora ya no es perfectamente proporcional al desplazamiento. En la mayoría de los relojes y péndulos de laboratorio la oscilación se mantiene pequeña a propósito, así que la fórmula simple es precisa. La gravedad es el otro factor: el mismo péndulo oscila más lento en la Luna, donde g es menor, así que la calculadora de fuerza gravitacional ayuda a explicar por qué el periodo cambia según el cuerpo en el que estés.
Referencia de la calculadora de longitud de péndulo
Periodo y frecuencia según la longitud en la Tierra, de la calculadora de longitud de péndulo:
| Longitud | Periodo | Frecuencia |
|---|---|---|
| 0.25 m | 1.00 s | 1.00 Hz |
| 0.5 m | 1.42 s | 0.70 Hz |
| 1 m | 2.01 s | 0.50 Hz |
| 2 m | 2.84 s | 0.35 Hz |
Preguntas frecuentes: Calculadora de péndulo
¿Cuál es la fórmula del periodo de un péndulo?
La fórmula del periodo es T = 2 pi raíz(L / g), la longitud entre la gravedad dentro de una raíz cuadrada. La calculadora de péndulo la aplica y da la frecuencia como su inverso.
¿La masa afecta el periodo?
No. En un péndulo simple con ángulos pequeños, el periodo depende solo de la longitud y la gravedad, no de la masa de la lenteja ni del tamaño de la oscilación.
¿Qué longitud da un periodo de un segundo?
Unos 0.25 m dan un periodo de 1 segundo en la Tierra. Un péndulo de 1 m tiene un periodo cercano a 2 segundos, cerca de una media oscilación de un segundo.
¿Importa el ángulo de oscilación?
En oscilaciones pequeñas, por debajo de unos 15 grados, no. En oscilaciones mayores, el periodo real es un poco más largo de lo que da la fórmula de la calculadora de péndulo.