movimiento oscilatorio clase2
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Muchas veces el movimiento oscilatorio se presenta al perturbar un sistema que se halla en equilibrio estable.
Movimiento Oscilatorio
CARACTERÍSTICAS:
• SE PRODUCE SOBRE LA MISMA TRAYECTORIA
•OSCILANDO ALREDEDOR DE UNA POSICIÓN DE EQUILIBRIO
• ES PERIÓDICO (T)
•ESTÁ SOMETIDO A FUERZAS RESTAURADORAS – INTENTAN HACER VOLVER AL CUERPO A SU POSICIÓN DE EQUILIBRIO
PUEDE SER:
• LIBRE: NO ACTÚAN FUERZAS DISIPATIVAS – EL SISTEMA OSCILA INDEFINIDAMENTE (NO REAL)
• AMORTIGUADO: ACTÚAN FUERZAS DISIPATIVAS (ROZAMIENTOS) – EL SISTEMA ACABARÁ DETENIENDOSE EN SU POSICIÓN DE EQUILIBRIO
ADEMÁS SERÁ ARMÓNICO:
• CUANDO LAS FUERZAS RESTAURADORAS SON PROPORCIONALES A LA SEPARACIÓN CON RESPECTO A LA POSICIÓN DE EQUILIBRIO
Representación del desplazamiento en función del tiempo
* La amplitud(A). El movimiento de un cuerpo respecto al punto de equilibrio se conoce como desplazamiento. El desplazamiento máximo “A” a partir de la posición de equilibrio se define como la amplitud del movimiento Oscilatorio.
* El Periodo (T). Es el tiempo que tarda un ciclo y siempre es positivo. Su unidad en el SI es el segundo.
* La Frecuencia (f). Es el número de ciclos en la unidad de tiempo y siempre es positiva. Su unidad en el SI es el Hertz : 1hertz = 1Hz = 1ciclo/s = 1s-1
De acuerdo a la Naturalezaa) Ondas Mecánicasb) Ondas Electromagnéticas
De acuerdo al Sentido de Propagacióna) Ondas Transversalesb) Ondas Longitudinales
De acuerdo a la Dirección de Propagacióna) Ondas Estacionariasb) Ondas Viajeras
Tipos de Ondas
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Ondas
Cuando agitamos rítmicamente el extremo de una cuerda que es sostenida por otra persona en el otro extremo de esta, y se mantiene una cierta tensión, vemos que esta perturbación rítmica se propaga por la cuerda hasta llegar al otro extremo.
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Pulso
Cada punto del cordel se mueve hacia arriba y hacia abajo mientras la perturbación se desplaza horizontalmente. Lo que avanza por el cordel es la perturbación no las partes de las cuerdas.
Superposición de Ondas
¿Qué pasa cuando hay dos ondas en el mismo sitio?
El efecto neto es la suma de los dos efectos.
Este es el principio de superposición.
INTERFERENCIA
Cuando el monte de una onda se superpone al monte de otra, los efectos individuales se suman.
Considera dos ondas armónicas de igual frecuencia y magnitud en el mismo medio.
La única diferencia entre ellas es la fase.
“Interferencia constructiva” como en (a).
“Interferencia destructiva” como en (b).
En el caso c, el resultado será una onda de igual frecuencia con una amplitud que dependerá de la diferencia en fase.
INTERFERENCIA CONSTRUCTIVALas ondas están en fase y se refuerzan
INTERFERENCIA DESTRUCTIVALas ondas están en contra-fase y los efectos individuales se reducen
Misma dirección Dirección opuesta
ONDAS ESTACIONARIAS
Nodos : Puntos en donde se presentan mínimosAntinodo : Puntos en donde ocurren máximos
Las ondas estacionarias, se dan en una cuerda con los extremos fijos porque hay ondas reflejadas.
Los extremos de la cuerda tienen que ser nodos.
Modos normales de vibración
Se denomina modo de vibración de una cuerda a las diversas formas en que ella
puede vibrar, generando ondas estacionarias
fn = n• fofn : frecuencia de vibraciónn : Número natural 1,2,3…fo: Frecuencia fundamental
Modos normales de vibración Las ondas que se pueden formar sólo pueden tener ciertas frecuencias particulares de tal manera que los extremos sean nodos.
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