Adición de vibraciones. Divertida experiencia física en casa.

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Adición de vibraciones. Experimentos físicos

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Se pueden agregar vibraciones. Si están dirigidos en una dirección, se obtienen oscilaciones cuyo rango es igual a la suma de los rangos de los términos de las oscilaciones. Si las direcciones de las oscilaciones de la misma magnitud son opuestas, entonces las oscilaciones se restan entre sí y se detienen. (Después de todo, si restas uno de uno, obtienes cero). Un experimento con sonido se coloca en un dispositivo especial. Como resultado de restar una vibración sonora a otra exactamente igual, el sonido desaparece y no se escucha nada.

Agregaremos dos oscilaciones mutuamente perpendiculares, comunicándolas a un péndulo. Veamos qué sucede como resultado de esta adición.

Cuelgue el péndulo en un lugar donde nada interfiera con sus oscilaciones (por ejemplo, una puerta). Inclínelo hacia la derecha y empújelo hacia adelante antes de soltarlo. El péndulo recibió dos direcciones de movimiento a la vez: debe oscilar de derecha a izquierda y simultáneamente hacia adelante y hacia atrás, ya que lo empujaste así. Las direcciones de oscilación son perpendiculares entre sí, se suman y el péndulo ahora describe elipses o incluso círculos.

Adición de vibraciones

Otro experimento sobre la adición de vibraciones que son perpendiculares entre sí se puede hacer así.

Tome un radio de bicicleta (puede usar una pieza recta de acero o alambre de cobre de aproximadamente el mismo grosor y longitud), sostenga firmemente su extremo (si es un radio, entonces el extremo con una pequeña curva) en un tornillo de banco o entre dos bloques de madera. La aguja debe estar en posición vertical. En el extremo libre del radio, coloque un trozo de tubo de goma con una (media) bola de acero brillante de un cojinete de bolas insertada en él. Si el diámetro interior del tubo es mayor que el grosor del radio, enrolle un poco de cinta aislante alrededor del extremo del radio.

Adición de vibraciones

Observaremos la experiencia desde arriba, asegurándonos de que la bola en el radio esté bien iluminada para que tenga un resplandor brillante.

Si inclina un poco la aguja y la suelta, comenzará a oscilar, el resaltado en la bola describirá elipses. ¿Por qué elipses y no una línea recta? El hecho es que al desviar y soltar el radio, usted, sin darse cuenta, le indicó dos direcciones de oscilación a la vez. Pero ahora practique para que el punto culminante de la bola dibuje solo una línea recta corta cuando se suelta la aguja. Lo principal al soltar la aguja de tejer es tratar de mantener la mano completamente tranquila, que no tiemble y que los dedos se abran rápidamente.

Cuando obtenga el punto culminante de la bola en el radio para dibujar una línea corta y recta, golpee el radio, a lo largo de su oscilación, con un palo de madera. La pelota comenzará inmediatamente a describir elipses. Este es el resultado de sumar dos vibraciones perpendiculares. No se deje llevar por el gran espacio de la aguja de tejer, es suficiente si su espacio es de dos a tres centímetros. Si no hay una aguja de tejer para bicicletas en casa, puede llevar una aguja de tejer larga.

Al agregar vibraciones de diferentes frecuencias, como hizo el físico francés Lissajous, no obtenemos elipses, sino figuras hermosas e intrincadas. Usted mismo puede reproducir fácilmente experimentos con figuras de Lissajous. Así es como se hace, por ejemplo. Pegue un cono de cartón con un pequeño orificio (de uno a dos milímetros) en la parte superior. Cuelga el cono con dos cuerdas en la entrada (con el cono hacia abajo, por supuesto). Ahora sujete ambos hilos (por ejemplo, con una pinza para la ropa, una pinza de cocodrilo, etc.) en algún lugar, digamos, a cinco centímetros del cono. Debe colocar un periódico en el piso y colocarle un trozo de papel de color oscuro, preferiblemente aterciopelado.

Ahora debe llevar el péndulo un poco hacia usted y hacia la derecha y verter conos de sémola en el embudo. Soltando el péndulo, podremos observar las figuras de Lissajous resultantes de sus oscilaciones. Al cambiar la posición de la abrazadera del hilo, puede obtener diferentes formas.

La experiencia con las figuras de Lissajous es muy hermosa si, en lugar de un embudo, ata una batería de linterna de bolsillo con una bombilla encendida al final del hilo y apaga la luz del apartamento.

Autor: Rabiza F.V.

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Uno de los posibles usos de dichos mapas es mejorar la navegación dentro de los edificios, así como el uso de la realidad aumentada en los programas.

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