Ondas

Trabajo: Trabajo final “ondas”

Profesor: Juan Carlos Martínez (lo odio me robo 100 pesos para pasarme cch-o Malisimo)

Mayo 2012

Introducción
Muchos objetos vibran u oscilan: un objeto en el extremo de un resorte, un diapasón, el volante de un reloj antiguo, un péndulo, una regla de plásticosostenida firmemente en el extremo de una mesa у que se golpea con suavidad, las cuerdas de una guitarra о de un piano. Las arañas detectan a sus presas mediante las vibraciones de sus redes; los automóviles oscilan arriba y abajo pasan sobre bache; los edificios у puentes vibran cuando camiones pesados transitan cerca о cuando el viento es intenso.
Las vibraciones у el movimiento ondulatorio sontemas íntimamente relacionados. Las ondas se originan a partir de una vibración. En el caso del sonido, no solo la fuente es un objeto en vibración, también lo es su detector: el tímpano o la membrana de un micrófono. De hecho, cuando una onda viaja a través de un medio este vibra (como el aire en el caso de las ondas sonoras).

Movimiento Armónico Simple
Cuando un objeto vibra u oscila atrás уadelante, sobre la misma trayectoria у cada vibración toma la misma cantidad de tiempo, el movimiento es periódico. La forma más simple de movimiento periódico está representada por un objeto que oscila en el extremo de un resorte uniforme. Puesto que muchos otros tipos de movimiento vibratorio se asemejan a este sistema, se le estudiara en detalle. Se supone que la masa del resorte se puedeignorar, у que el resorte está montado horizontalmente, como se observa en la figura 11.1, de modo que el objeto de masa m se desliza sin fricción sobre la superficie horizontal. Cualquier resorte tiene una longitud natural en la que no ejerce fuerza sobre la masa m. La posición de la masa en este punto se llama posición de equilibrio. Si la masa se mueve hacia la izquierda, comprimiendo el resorte, оhacia la derecha. Estirándolo, el resorte ejerce una fuerza sobre la masa que actúa en la dirección que hace que la masa regrese a la posición de equilibrio; en consecuencia, esa fuerza se denomina fuerza restauradora. Consideremos la situación común en la que se supone que la magnitud de la fuerza restauradora F es directamente proporcional al desplazamiento x que el resorte ha realizado a partirde la posición de equilibrio al estirarse o comprimirse o al comprimirse.
F= -kx. [Fuerza ejercida por el resorte] (11.1)
Hay que hacer notar que la position de equilibrio se eligió en x - 0. La ecuación 11-1, que generalmente se conoce como ley de Hooke, es precisa en tanto que el resorte no esté comprimido al punto donde las espiras estén cerca para tocarse, о estiradas más allá de la regiónelástica

El signo menos en la ecuación 11-1 indica quo la fuerza restauradora siempre está en la dirección opuesta al desplazamiento x. Por ejemplo, si la dirección positiva se elige hacia la derecha en la figura 11-1 x es positiva cuando el resorte esta estirado, pero la dirección de la fuerza restauradora es hacia la izquierda (dirección negativa). Si el resorte esta comprimido, x es negativo(hacia la izquierda), pero la fuerza Actúa hacia la derecha (figura 11-lc).
La constante de proporcionalidad k: en la ecuación 11-1 se llama constante de resorte о constante de rigidez del resorte. Para estirar el resorte una distancia x uno tiene que ejercer una fuerza (externa) sobre el extremo libre del resorte al menos igual a
F= +kx. [Fuerza externa sobre el resorte]
Cuanto mayor sea elvalor de k, mayor será la fuerza necesaria para estirar un resorte una distancia dada. Es decir, cuanto más rígido sea el resorte, mayor es la constante de resorte k.

Examinemos lo que ocurre cuando el resorte uniforme inicialmente está comprimido una distancia x = -A, у luego se libera.

El resorte ejerce una fuerza sobre la masa que la empuja hacia la posición de equilibrio. Pero, como una...