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La siguiente tarea es ideal para el estudio de los factores de los que dependen las características de las oscilaciones.

 (Experimental) Haz oscilar diversos cuerpos y determina la frecuencia y el período de las oscilaciones. Analiza las principales fuentes de incertidumbre en los resultados obtenidos. ¿De qué factores dependerán la frecuencia (y el período) de las oscilaciones? ¿y la amplitud de ellas?

 

Unos equipos pueden estudiar, por ejemplo, las oscilaciones del péndulo y otros las del cuerpo-resorte, y luego hacerse una puesta en común en todo el grupo con los resultados obtenidos. El profesor debe tener en cuenta que, si bien al oscilar con baja frecuencia y permitir grandes amplitudes, el péndulo y el cuerpo-resorte facilitan estudiar las características del movimiento oscilatorio, en la práctica la mayoría de las oscilaciones tienen lugar con frecuencias y amplitudes que difieren bastante de las consideradas. Por eso es conveniente relacionar constantemente los conceptos y conclusiones de esta tarea con las oscilaciones de cuerpos como: un diapasón, las cuerdas de una guitarra, etc.

 Esta sencilla tarea tiene un gran valor:

1)Contribuye a consolidar los conceptos de frecuencia, período y amplitud, y a desarrollar habilidades de medición.

2)Sugiere que la frecuencia de las oscilaciones, si la amplitud es pequeña, no depende de ésta, sino solo de las características del sistema: de sus dimensiones, como en el péndulo; de su masa, como en el cuerpo-resorte; etc. En el caso de un diapasón, la frecuencia depende de la longitud de sus ramas y del material de que está hecho; en el de la cuerda de guitarra, de su longitud, del material y de la tensión; en ambos casos, al aumentar la amplitud aumenta la intensidad del sonido, pero la frecuencia prácticamente no varía.

3)Posibilita arribar a la conclusión de que la amplitud de las oscilaciones depende de la posición inicial del cuerpo (de su energía potencial) y de su velocidad inicial (energía cinética).

4) Permite resaltar algunos elementos esenciales de la realización de experimentos: esclarecimiento del problema objeto de investigación, acotamiento de la situación considerada, planteamiento de hipótesis, diseño de estrategias para la solución del problema.

 A partir de la actividad realizada puede llegarse a dos importantes conclusiones:

En un sistema que oscila por sí mismo con pequeña amplitud, la frecuencia (y por tanto el período) está determinada por características propias del sistema (dimensiones, masa, material de que están constituidas sus partes, etc). Por su parte, la amplitud de la oscilaciones depende de condiciones impuestas desde el exterior (posición inicial, velocidad inicial).

 La amplitud de la oscilación constituye una medida de su energía. Mientras mayor sea la amplitud, mayor será la energía de la oscilación.

Así, por ejemplo, para aumentar la amplitud de las oscilaciones de un diapasón o de una cuerda de guitarra, se requiere aumentar la energía que les comunicamos. A su vez, ello conduce a sonidos más intensos, lo cual indica que, en efecto, la energía de las oscilaciones es mayor.