Resolución analítica del péndulo de Wilberforce (I)

• Caballero Flores, Rafael ^[1]
  1. [1] Universidad de Oviedo

     Universidad de Oviedo

     Oviedo, España

     
• Localización: Revista española de física, ISSN 0213-862X, Vol. 33, Nº. 2, 2019 (Ejemplar dedicado a: Revista Española de Física), págs. 34-40
• Idioma: español
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• Resumen

  • El péndulo de Wilberforce es un dispositivo experimental muy útil en docencia que per- mite verificar el principio de conservación de la energía, estudiar las oscilaciones acopladas y sus modos normales de vibración, y presentar los fenómenos de pulsación y resonancia. Consta de un cuerpo que cuelga de un muelle helicoidal y que a su vez puede rotar en torno al eje de éste. Se puede observar que la energía, manteniéndose constante, se transfiere entre los dos grados de libertad del péndulo: el longitudinal del muelle y el torsional del cuerpo que cuelga. En este trabajo se presenta una nueva descripción analítica del péndulo de Wilberforce en la que las ecuaciones de movimiento se expresan explícitamente en función de las condiciones iniciales y en función sólo de una constante por determinar, y no de dos como generalmente se expresan en la literatura. A partir de ellas será, por tanto, mucho más sencillo obtener las ecuaciones en los casos particulares del movimiento del péndulo, a saber: modos normales de vibración, situación de resonancia, o situación en la que uno de los dos valores de las condiciones iniciales sea nulo.