Los movimientos periódicos y la medida del tiempo.

El tiempo es la magnitud física que mide la duración o separación de las cosas sujetas a cambio, de los sistemas sujetos a observación. Es la magnitud que permite ordenar los sucesos en secuencias, estableciendo un pasado, un presente y un futuro, y da lugar al principio de causalidad.

El tiempo es entonces una magnitud y para medirla es necesario utilizar una unidad de la misma magnitud.

Cuando el hombre se hizo agricultor surgió la necesidad de saber en qué época tenía que sembrar, recolectar, etc., y de ahí la invención de las estaciones del año y, con ellas, los primeros calendarios. Un calendario es un sistema de contar y dividir el tiempo. Los calendarios solares se basan en la duración aparente de la rotación del Sol alrededor de la Tierra que recibe el nombre de año.

Para medidas más precisas se utilizaron diversos sistemas como relojes de arena o de agua basados en el tiempo (siempre el mismo) que estas substancias tardaban en caer en un recipiente. Eran fenómenos periódicos, fenómenos que se repiten en el tiempo. El tiempo que tarda en repetirse se llama periodo.

El automatizar estos sistemas es díficil, aunque hubo ingeniosos dispositivos para lograrlo. Los estudios de Galileo sobre el péndulo llevaron a la construcción de los primeros relojes precisos y que siguen conservándose hoy en día. El periodo de un péndulo depende solo de su longitud por lo que es bastante fácil regularlo. Estos relojes de péndulo llevaron al final a otra interesante aplicación. El plano de oscilación del péndulo se mantiene por lo Foucault propuso utilizarlo para demostrar la rotación de la Tierra.

Estos relojes de péndulo pueden ser muy precisos aunque soportan mal las vibraciones o movimientos bruscos. La necesidad de medir el tiempo en los barcos de una forma precisa y a construir dispositivos más pequeños dirigió la atención a otros movimientos periódicos como son los producidos por los muelles.

Los muelles, sobre todo los enrollados en forma de resorte, porporcionan sistemas compactos que proporcionan movimientos periódicos de periodo controlable. La relación entre la constante elástica del muelle y el periodo dió origen al estudio de los movimientos armónicos simples.