Autores:
Antonio Moya AnsónLa realización del experimento es sencilla, preparamos una botella de cuello ancho con su tapón.
Agujereamos el tapón y lo atravesamos con un muelle, sujeto por la parte del tapón, relativamente largo. De este modo, al colocar el tapón en la botella, el muelle se queda en su interior. Interesa que la longitud del mismo llegue por lo menos hasta la parte media de la botella. En el extremo libre del muelle, acoplaremos un imán de neodimio potente, al menos de unos 2cm de diámetro, que hará las veces de pesa, pero será también afectado por la corriente alterna que introduciremos a continuación.
Por la parte exterior de la botella, a la altura de la posición de equilibrio de la pesa-imán colgada del muelle, sujetamos unas cuantas espiras de hilo de cobre esmaltado (con unas 6 o 7 espiras es suficiente) con celo, y éstas, las conectaremos a un generador de ondas electromagnéticas potente.
Antes de conectar el generador, podemos medir directamente el período de oscilación de nuestro sistema oscilante, para estimar la frecuencia que hemos de introducir en el generador.
Finalmente, conectado el generador, buscamos la frecuencia de resonancia y observamos el comportamiento del muelle dentro de la botella.
Es espectacular el resultado.
¿Qué se pretende demostrar?
Este experimento pretende mostrar, de un modo sencillo, el fenómeno de la resonancia, como reminiscencia de la caída del puente de Tacoma Narrows. Para ello, un sistema físico oscilante, en este caso, un muelle con una pesa colgada de su extremo, es sometido a un estímulo periódico externo, observando, llamativamente, cómo la coincidencia entre la frecuencia del resonador y la frecuencia natural de vibración de nuestro sistema físico, incrementa drásticamente la amplitud de oscilación de éste.
Dirigido a:
Gran público; Secundaria; Universidad
Materiales necesarios:
Botella de cuello ancho
Muelle
Tapón de corcho agujereado, para que el muelle quepa en su interior, que tape la botella
Hilo de cobre esmaltado
Generador de OEM
Imán de neodimio, que hará de pesa de nuestro muelle
Tuerca pequeña, que permita colgar el imán en el extremo del muelle
Cronómetro
Riesgos:
El derivado del manejo de un imán de neodimio potente, teniendo cuidado de no acercar objetos sensibles como relojes, tarjetas de crédito, etc. Y procurando no acercar nuestra botella a piezas metálicas, pues el imán se pegará fuertemente a ellos, y podría incluso romper la botella.
Enlaces:
· Adolf Cortell: “Las ondas. La luz y el sonido”. Editorial Horsori. Página 60.
· Paul G. Hewitt: “Física Conceptual” 9ª Edición. Pearson Educación. Págs 389 a 395
· Paul A. Tipler, Gene Mosca: “Física para la Ciencia y la Tecnología”. Vol 1. Editorial Reverté. Pág 548ss
· Antonio Moya: “Curso de Física. 2º de Bachillerato”. ISBN: 978-84-614-3377-3.