MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
Una partícula realiza un movimiento armónico simple cuando al desplazarse a lo largo de un eje (x) su posición se encuentra descrita en función del tiempo por la expresión :
x = A. Sen (w.t+Q)
Donde los valores A , W y Q son constantes siendo :
* A la amplitud del movimiento
* W la frecuencia angular
* Q es la fase inicial del movimiento
* w.t+Q la fase del movimiento
El movimiento armónico simple (es abreviado m.a.s) es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio de fricción , producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional al desplazamiento en sentido opuesto .
Y queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno ) . si la descripción de un movimiento requiere mas de una función armónica , en general seria un movimiento armónico , pero no un m.a.s
Y queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno ) . si la descripción de un movimiento requiere mas de una función armónica , en general seria un movimiento armónico , pero no un m.a.s
Por ejemplo ,Un cuerpo colgado de un muelle oscilando arriba y abajo el objeto se oscila alrededor de la posición del equilibrio cuando se le separa de ella y se le deja en libertad .En este caso el cuerpo sube y baja
Concediéremos un sistema oscilatorio consistente en una partícula sometida a una fuerza F (x) = -kx , donde k es una constante y x es el desplazamiento de la partícula a parte de su posición de equilibrio. Tal sistema oscilatorio recibe el nombre de oscilador armónico simple, y su movimiento se llama movimiento armónico simple. La energía potencial que corresponde a esta fuerza es U (x) = ½ kx².
Las expresiones de fuerza y de energía potencial anteriores corresponden a las de un resorte "ideal" con constante de fuerza k, comprimido o estirado en una distancia x. De aquí que un cuerpo de masa m unido a un resorte ideal con constante de fuerza k y libre de moverse sobre una superficie horizontal sin fricción es un ejemplo de un oscilador armónico simple (Figura 1).
Tomado de http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4070002/contenido/capitulo6_2.html
ELEMENTOS DEL M.A.S
Oscilación O Vibración : Es el movimiento realizado desde cualquier posición hasta regresar de nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias.Elongación: Es el desplazamiento de la partícula que oscila desde la posición de equilibrio hasta cualquier posición en un instante dado .
Amplitud: Es la máxima elongación, es decir el desplazamiento máximo a partir de la posición de equilibrio.
Periodo : Es el tiempo requerido para realizar una oscilación o vibración completa . se designa con la letra "t".
Frecuencia:Es el numero de oscilación o vibración realizadas en la unidad del tiempo .
Para mayor entendimiento Observa el siguiente vídeo :
Péndulo
Es llamado así porque consta de un cuerpo de masa m, suspendido de un hilo largo de longitud l, que cumple las condiciones siguientes:
- el hilo es inextensible
- su masa es despreciable comparada con la masa del cuerpo
- el ángulo de desplazamiento que llamaremos 0 debe ser pequeño
Como funciona: con un hilo inextensible su masa es despreciada comparada con la masa del cuerpo el ángulo de desplazamiento debe ser pequeño.
Período de un Péndulo
Período: Se define como el tiempo que se demora en realizar una oscilación completa. Para determinar el período se utiliza la siguiente expresión T/ N° de Osc. ( tiempo empleado dividido por el número de oscilaciones).
1) El periodo de un péndulo es independiente de su amplitud. Esto significa que si se tienen 2 péndulos iguales (longitud y masa), pero uno de ellos tiene una amplitud de recorrido mayor que el otro, en ambas condiciones la medida del periodo de estos péndulos es el mismo.
2) El periodo de un péndulo es directamente proporcional a la raíz cuadrada de su longitud. Esto significa que el periodo de un péndulo puede aumentar o disminuir de acuerdo a la raíz cuadrada de la longitud de ese péndulo.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
Describe el movimiento de un cuerpo atravesando con rapidez constante una trayectoria circular se abrevia M.C.U.
Aunque la rapidez del objeto es constante su velocidad no es la velocidad: la magnitud vectorial tangente a la trayectoria en cada instante cambia de dirección.
Esta circunstancia explica la existencia de una aceleración que ,si bien en este caso no varía el modulo de la velocidad pero si varía su dirección.
El movimiento circular esta presente en la vida cotidiana en múltiples elementos que giran como motores ,manecillas del reloj y looping de las montañas rusas y las ruedas son unos de los ejemplos que lo muestran.
Velocidad: magnitud vectorial v
Rapidez: magnitud escalar
El movimiento circular uniforme es un movimiento en el cual la velocidad no cambia, pues solo hay un cambio en la dirección.
En la figura observamos que la fuerza que mantiene la piedra girando la ejerce una cuerda, haciendo que esta se mueva en una trayectoria circular.
¡Te imaginas lo que sucedería si la cuerda se cortara?
La piedra saldría volando en dirección tangencial a la circunferencia.
A esta fuerza que siempre apunta hacia el centro de la trayectoria la llamamos FUERZA Centrípeta.
Si seguimos lo establecido por la segunda ley de Newton: F= m . a
entonces la fuerza centrípeta la encontraríamos mediante: F= m . ac
masa por la aceleración centrípeta
El término centrípeta significa que la aceleración siempre se dirige hacia el centro y esta dada por:
ac= v2/R
donde R es el radio de la trayectoria circular y v es la velocidad tangencial a la trayectoria circular
sus unidades son las mismas que para el movimiento lineal.
S.I.: m/s2
de aquí deducimos
Fc= m . v2/R
Por ultimo te dejamos con este vídeo que habla sobre M.C.U
Presentado Por : Mariana Buitrago
Leydi Fandiño
Leidy Rodriguez Sierra
Mª Cristina Pinilla ONCE A J,M
IED "JOSE DE SAN MARTIN " TEBIO,CUNDINAMARCA
Te recomendamos esta pagina : http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/MCU.html
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