- El niño está sentado en un columpio suspendido por dos cadenas o cuerdas de una estructura de soporte, como la rama de un árbol o una estructura metálica.
- Las cadenas/cuerdas permiten que el columpio se mueva libremente hacia adelante y hacia atrás.
2. Movimiento de ida y vuelta:
- Cuando el niño se sienta en el columpio y se empuja desde el suelo o recibe un empujón externo, el columpio comienza a moverse.
- El swing se mueve formando un arco, yendo hacia adelante y hacia atrás.
3. Movimiento pendular:
- El movimiento del columpio se asemeja al de un péndulo .
- El niño se balancea hacia adelante y hacia atrás debido a la fuerza de la gravedad que lo empuja hacia abajo y la tensión en las cadenas/cuerdas que lo levantan.
4. Movimiento Armónico Simple (MAS):
- El movimiento del niño en el columpio se puede describir como Movimiento Armónico Simple (MAS) .
- MAS es un movimiento periódico en el que un objeto se mueve hacia adelante y hacia atrás a lo largo de una línea recta mientras experimenta una fuerza restauradora proporcional a su desplazamiento desde la posición de equilibrio.
5. Transferencia de energía:
- Cuando el niño se empuja o recibe un empujón, el columpio gana energía cinética.
- A medida que el niño se balancea hacia arriba, la energía cinética se convierte en energía potencial debido al aumento de altura.
- En el punto más alto del columpio, la velocidad del niño es cero y la energía potencial es máxima.
- A medida que el columpio desciende, la energía potencial se convierte nuevamente en energía cinética, lo que hace que el niño vuelva a balancearse hacia adelante.
6. Periodo y Frecuencia:
- El período del swing es el tiempo necesario para una oscilación completa de ida y vuelta (desde un punto extremo al mismo punto extremo en la misma dirección).
- La frecuencia del swing es el número de oscilaciones que ocurren en un período de tiempo determinado (generalmente medido en oscilaciones por segundo o Hertz).
7. Efectos de amortiguación:
- A medida que el columpio se mueve, experimenta resistencia del aire y fricción, lo que hace que la amplitud (altura máxima) del columpio disminuya gradualmente con el tiempo.
- Este efecto de amortiguación se debe a la disipación de energía en forma de calor y sonido.
- Con el tiempo, el columpio se detendrá a menos que se aplique una fuerza externa para mantenerlo en marcha.
8. Precauciones de seguridad:
- El niño siempre debe estar correctamente sentado en un columpio y sujetado firmemente a las cadenas/cuerdas.
- Los columpios deben inspeccionarse periódicamente para detectar posibles daños y garantizar la seguridad.
- Los niños no deben pararse en un columpio ya que puede aumentar el riesgo de caídas y lesiones.
El movimiento de un niño en un columpio es un delicioso ejemplo de física en la vida cotidiana, que demuestra conceptos como el movimiento armónico simple, la conservación de energía y los efectos de amortiguación.