FISICA III- UNIDAD Nº 1

FÍSICA III

Profesor: Ing. Cristian Sandri

PROFESOR:
ING. CRISTIAN SANDRI
CARGA HORARIA: 7 hs.
HOR. TEÓRICO:
MIÉRCOLES 15:30 – 16:50
JUEVES 19:10 – 20:10
HOR. PRÁCTICO: MIÉRCOLES 17:00 – 18:20
JUEVES 20:20 – 21:20

UNIDAD 1
Movimiento Oscilatorio

Profesor: Ing. Cristian Sandri

Ejemplos de
Movimiento Periódico
Una masa sujeta a un resorte
El péndulo de un reloj
Lascuerdas de un violín
Los átomos de una estructura cristalina
Las moléculas de aire cuando pasa una onda
sonora
La corriente alterna en un circuito eléctrico
Las ondas luminosas y de radio que se propagan
en el vacío
Profesor: Ing. Cristian Sandri

Movimiento Periódico
Movimiento Periodico es el movimiento de
un objeto que se repite regularmente
El objeto regresa a una posición dada despuesde
un intérvalo de tiempo fijo

Una clase especial de movimiento periódico
ocurre en los sistemas mecánicos cuando la
fuerza actuante sobre el objeto es
proporcional a la posición relativa del objeto
respecto a una posición de equilibrio
Si la fuerza está siempre dirigida hacia la posición
de quilibrio, el movimiento se llama movimiento

armónico simple
Profesor: Ing. Cristian SandriMoviminto de un sistema
Masa-Resorte
Un bloque de masa m
está unido a un resorte
y se mueve libremente
sobre la superificie
horizontal sin fricción
Cuando el bloque no
está comprimido ni
estirado, se encuentra
en la posición de
equilibriuo
x=0
Profesor: Ing. Cristian Sandri

Ley de Hooke’s
La Ley de Hooke’s establece Fs = - kx
Fs es la fuerza de recuperación
Esta fuerza estásiempre dirigida hacia la
posición de equilibrio
Por lo tanto, es siempre opuesta al
desplazamiento

k es la constante de fuerza del resorte
x es el desplazamiento
Profesor: Ing. Cristian Sandri

Más sobre la Fueza de
Recuperación
El bloque está
desplazado hacia la
derecha de x = 0
La posición es
positiva

La Fuerza de
Recuperación está
dirigida hacia la
izquierda
Profesor:Ing. Cristian Sandri

Más sobre la Fueza de
Recuperación, 2
El bloque está en la
posición de
equilibrio
x=0

El resorte no está
estirado ni
comprimido
La fuerza es 0

Profesor: Ing. Cristian Sandri

Más sobre la Fueza de
Recuperación, 3
El bloque está
desplazado hacia la
izquierda de x = 0
La posición es
negativa

La Fuerza de
Recuperación está
dirigida hacia la
derechaProfesor: Ing. Cristian Sandri

Aceleración

x

k
a =− x
m

−kx = ma x

FHooke = FNewton

La fuerza descripta por la Ley de
Hooke’s es la fuerza neta en la segunda
ley de Newton’s Second Law

Profesor: Ing. Cristian Sandri

Aceleración, cont.
La aceleración es proporcional al
desplazamiento del bloque
La dirección de la aceleración es opuesta a la
dirección deldesplazamiento desde el
equilibrio
Un objeto se mueve con movimiento
armónico simple cada vez que su aceleración
es proporcional a su posición y está dirigida
opuestamente al desplazamiento desde el
equilibrio
Profesor: Ing. Cristian Sandri

Aceleración, final
La aceleración no es constante
Por lo tanto, la ecuación cinemática no se
puede aplicar
Si el bloque es soltado de alguna posición
x = A,entonces la aceleración inicial es
–kA/m
Cuando el bloque pasa por la posición de
equilibrio, a = 0
El bloque continúa hacia x = -A donde su
aceleración +kA/m
Profesor: Ing. Cristian Sandri

Movimiento del Bloque
El bloque continúa oscilando entre –A
and +A
Estos son puntos límites del movimiento

La fuerza es conservativa
En ausencia de fricción, el movimiento
continuaráindefinidamente
Los Sistemas Reales generalemente están
sujetos a fricción, por ello no pueden
oscilar indefinidamente
Profesor: Ing. Cristian Sandri

Orientación del Resorte
Cuando el bloque es colgado de un
resorte vertical, su peso provocará un
estiramiento del resorte
Si la posición de descanso del resorte es
definida como x = 0, el mismo análisis
hecho anteriormente con un resorte...