Fisixa2

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 5 (1013 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 12 de septiembre de 2012
Leer documento completo
Vista previa del texto
Movimiento Oscilatorio
Un sistema en equilibrio estable, si se perturba ligeramente de su punto de equilibrio, realiza oscilaciones en torno a este punto. Las oscilaciones tienen la característica de ser periódicas. Un movimiento se denomina periódico, si a intervalos de tiempo iguales de valor T, se repiten exactamente las características cinéticas y dinámicas del sistema. El tiempo T recibeel nombre de período. Debe diferenciarse el movimiento oscilatorio del movimiento ondulatorio, aunque ambos están muy relacionados. Las ondas sonoras, por ejemplo, se pueden producir mediante las vibraciones de un instrumento musical. Un muelle o un péndulo, realizan un movimiento oscilatorio, al ser desplazados de su punto de equilibrio, alrededor de este punto. Las ondas sonoras, comoperturbaciones del equilibrio de las moléculas de aire, se propagan en el espacio, alejándose del punto en el que fueron producidas. Ejemplos: Péndulos, cuerdas vocales, cuerdas de instrumentos musicales.
Elementos:
Período (T) Es el tiempo necesario para realizar una vibración u oscilación completa.
Frecuencia (f) Es el número de vibraciones completas que el cuerpo efectúa por unidad de tiempo.Elongación (x) Es el desplazamiento de la partícula que oscila desde la posición de equilibrio hasta cualquier posición en un instante dado
Amplitud (A) Es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la posición de equilibrio.
Posición de equilibrio Es la posición en la cual no actúa ninguna fuerza neta sobre la partícula oscilante.
Pulsación (w) Representa lavelocidad angular del MCU auxiliar. Es una constante del M.A.S
Fase inicial (θo) Representa la posición angular de la partícula para t= 0 en el MCU auxiliar.
Fase (wt+ θo) Representa la posición angular de la partícula en el MCU auxiliar para el tiempo t.
La constante de fase, y la elección de la función seno o coseno depende de cual haya sido la definición del movimiento en el instante t=0, queson las llamadas condiciones iniciales.
Energía del movimiento armónico simple
Las fuerzas involucradas en un movimiento armónico simple son centrales y, por tanto, conservativas. En consecuencia, se puede definir un campo escalar llamado energía potencial (Ep) asociado a la fuerza. Para hallar la expresión de la energía potencial, basta con integrar la expresión de la fuerza (esto esextensible a todas las fuerzas conservativas) y cambiarla de signo, obteniéndose:
Ep= ½kx^2
La energía potencial alcanza su máximo en los extremos de la trayectoria y tiene valor nulo (cero) en el punto x = 0, es decir el punto de equilibrio.
La energía cinética cambiará a lo largo de las oscilaciones pues lo hace la velocidad:
Ec= ½ mv^2
La energía cinética es nula en -A o +A (v=0) y el valor máximose alcanza en el punto de equilibrio (máxima velocidad Aω).
Ecmax= ½ mw^2A^2
Como sólo actúan fuerzas conservativas, la energía mecánica (suma de la energía cinética y potencial) permanece constante.
Ep+Ec=Em
Ejemplos de movimiento armónico simple pueden ser: 
- Una lamina fija por un extremo y haciéndola vibrar por el otro extremo. 
- Un sistema formado por un cuerpo suspendido de unresorte.
- El movimiento de un péndulo para desplazamientos pequeños. 
- Un líquido contenido en un tubo doblado en U.
- Una cuerda tensa
-El movimiento de la aguja de coser en una máquina
Oscilador armónico con amortiguador.
Añadiendo pérdidas de energía, se consigue modelar una situación más próxima a la realidad. Así, nótese que la oscilación descrita en el apartado anterior se prolongaríaindefinidamente en el tiempo (la sinusoide que describe la posición no converge a cero en ningún momento). Una situación más verosímil se corresponde con la presencia de una fuerza adicional que frena el movimiento. Esa fuerza puede ser constante (pero siempre con signo tal que frene el movimiento). Es el caso de rozamientos secos: la fuerza no depende ni de la velocidad ni de la posición. Otra...
tracking img