13 agosto 2011

Estroboscopio

Puede que el título de este post no te diga nada, pero estoy seguro que sabes a qué me refiero.
¿Has visto alguna película vieja del Oeste en la que las ruedas de la diligencia parecen estar detenidas o giran en el sentido opuesto al esperado? ¿Has visto la luz que ponen en las discotecas, que parece congelar el movimiento? Si has visto esto, sabes lo que es un estroboscopio y lo que es el famoso efecto estroboscópico...
Mira este video:


Parece que el rotor del helicóptero, no gira. En algunos lugares he visto videos similares en los que se dice que el helicóptero se mueve sin hélices. Nada más falso. El fenómeno es debido al efecto estroboscópico.

El estroboscopio es un instrumento inventado por el matemático e inventor austríaco Simon von Stampfer hacia 1829, que permite visualizar un objeto que está girando como si estuviera inmóvil o girando muy lentamente. Este principio es usado para el estudio de objetos en rotación o vibración, como las partes de máquinas y las cuerdas vibratorias. Fue desarrollado en la misma época en la que el físico belga Joseph Plateau daba a conocer su fenaquistiscopio.

Permite encender y apagar luces, en un lapso dado, la cantidad de veces que uno desee. Este dispositivo es muy utilizado en clubes nocturnos y en la producción de películas para dar la sensación de movimientos rápidos.

En esencia un estroboscopio está dotado de una lámpara, normalmente del tipo de descarga gaseosa de xenón, similar a las empleadas en los flashes de fotografía, con la diferencia de que en lugar de un destello, emite una serie de ellos consecutivos y con una frecuencia regulable. Si tenemos un objeto que está girando a N revoluciones por minuto y regulamos la frecuencia del estroboscopio a N destellos por minuto e iluminamos con él el objeto giratorio, éste, al ser iluminado siempre en la misma posición, aparecerá a la vista como inmóvil.

                                         
El reloj gira cada segundo. Si imaginamos que esta a oscuras y emitimos un impulso luminoso exactamente cada segundo, siempre encontraremos la aguja en la misma posición, como si no se moviera.

Si la frecuencia de los destellos no coincide exactamente con la de giro, pero se aproxima mucho a ella, veremos el objeto moverse lentamente, hacia adelante o hacia atrás según que la frecuencia de destello del estroboscopio sea, respectivamente, inferior o superior a la de giro.

Una aplicación muy conocida de este instrumento era el ajuste de la velocidad de los antiguos tocadiscos de discos de vinilo. Estos aparatos llevaban dibujadas unas marcas en el borde del plato giradiscos, marcas que eran iluminadas por la luz de una lámpara de descarga gaseosa, en este caso de neón, alimentada por la corriente alterna de la red eléctrica de 50 ó de 60 Hz (en la mayoría de los países). Al estar calculado el número de marcas para que, con la velocidad de giro correcta pasara una marca cada segundo por delante de la lámpara de neón, las marcas aparecían inmóviles cuando efectivamente la velocidad era la correcta. La mayoría de los tocadiscos tenía dos bandas para una idéntica velocidad de giro, para ajustar ésta bien fuera con corriente alterna de 50 o 60 Hz.

En la actualidad el estroboscopio se sigue utilizando para verificar la velocidad de giro de máquinas y motores de diversas clases, sin necesidad de efectuar acoplamiento eléctrico o mecánico alguno.

De manera inversa, si se pega en un disco giratorio diversas imágenes correspondientes a distintas fases del movimiento de un objeto y se lo ilumina con el estroboscopio de tal forma que se produzca un destello cada vez que pase ante la vista una imagen, quedando el plato sin iluminar durante el espacio que media entre una imagen y otra, el resultado será que el objeto será observado en movimiento. En este principio, denominado efecto estroboscópico, están basadas las películas de dibujos animados.

Ismael



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