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Respuesta:
El columpio realiza un movimiento armónico simple, semejante al de un péndulo, donde se pueden estudiar y observar diversos conceptos físicos, además de realizar varios experimentos. En este artículo se trata principalmente la cinemática del movimiento, brevemente la dinámica de las leyes de Newton y el trabajo y la energía del mismo. Algunas conclusiones generales son las siguientes:
- Si se cortara las cuerdas del columpio en un momento determinado realizaría un tiro parabólico.
- El periodo del movimiento oscilatorio del columpio no depende de la masa que pongamos, tan solo de la longitud de las cuerdas y la gravedad (para amplitudes no muy grandes, como 20 grados).
- Se puede observar la primera y segunda ley de Newton al darle un impulso relativamente grande al columpio estando inicialmente en reposo (la primera ley) y viendo la variación del momento lineal provocada por la aceleración del peso.
- A pesar de que estando parado el columpio y desplazado ϴ grados respecto a la vertical, donde según esa amplitud el objeto puede caerse del columpio o quedarse en equilibrio (dependiendo de la fuerza de rozamiento y el peso tangencial), al soltar el columpio con una masa m situada encima, el objeto no se cae debido a la acción de la fuerza centrífuga, y se comporta como todo un sistema en conjunto.
Explicación:
- En ausencia de fuerzas no conservativas (rozamiento, fricción con el aire y pérdida de energía en forma de calor) se daría la conservación de la energía mecánica, teniendo como resultado visual el vaivén continuo del columpio que siempre llega a la misma altura y nunca deja de moverse, aunque en la realidad la presencia de esas fuerzas lo impide.