física 2 versión 2011 mejorada, capitulo 2. movimiento oscilatorio

Upload: hugo-medina-guzman

Post on 03-Apr-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    1/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >

    MNXRZAL ?' @LSE@EJGRL L]MEANRL_ELEGR_LBZMMEGAns veornmelgjs u lsmeanmelgjs bj als sestj`ns`jmgemls mlgstetuyjg ugl bj als mn`pls bjjstubel `s e`plrtngtjs bj tlbn an csemn'Sertuna`jgtj tlbl sestj`n plsjj ugn mnpnmebnbbj veornmeg y an `nylrn bj als sestj`ns pujbjgveornr aeorj`jgtj bj `umdns `ngjrns becjrjgtjs'Jg ijgjrna! ans veornmelgjs gnturnajs

    prjbl`egngtjs bj lokjtls pjqujls sujajg sjrrpebns! `ejgtrns quj ans bj lokjtls `s irngbjssujajg sjr ajgtns' Ans nans bj ug `lsquetl! plrjkj`pal! veorng mjgtjgnrjs bj vjmjs plr sjiugbly prlbumjg ugn gltn nubeoaj' An Rejrrn ml`pajtn!bjspus bj dnojr sebl snmubebn plr ug tjrrj`ltl!

    pujbj mlgtegunr veorngbl n ug ret`l bja ugn

    lsmeanmeg plr dlrn nprlxe`nbn`jgtj' Ja `es`lmujrpl du`ngl js ug cnoualsl rjmepejgtj bjcjg`jgls veorntlrels6 gujstrls mlrnzlgjs antjg!gujstrls pua`lgjs lsmeang! teretn`ls mungbltjgj`ls crl! n vjmjs rlgmn`ls! plbj`ls lr ydnoanr irnmens n quj veorng gujstrls t`pngls yanregijs' Ans lgbns au`eglsns quj gls pjr`etjgvjr slg lmnselgnbns plr veornmelgjs' Gls`lvj`ls plrquj dnmj`ls lsmeanr ans pejrgns' Gesequejrn plbrj`ls bjmer mlrrjmtn`jgtj/veornmeg/ seg quj lsmeaj an pugtn bj gujstrnajgiun' Egmausl als tl`ls quj ml`plgjg

    gujstrl mujrpl veorng'An trnzn bj ug jajmtrlmnrbelirn`n! `lstrnbn jgan ceiurn! rjiestrn an nmtevebnb jamtremn rt`emnquj nml`pnn ja antebl bj gujstrls mlrnzlgjs'

    @LSE@EJGRL L]MEANRL_ELBjcegemeg y mnrnmtjrstemns

    ^u js ug `lve`ejgtl lsmeantlrel< Js ug`lve`ejgtl bj vnevg. Xlbj`ls dnmjr ugnbjsmrepmeg mejgtcemn< ]ejstuben`ls ja `lve`ejgtl bj ugg`jrl bj lokjtls plbj`ls quezsmlgtjstnr n an prjiugtn' ]e ugn `nsnsj suspjgbj n pnrter bj ug rjslrtj! sjtern dnmen nonkl y bjspus sj sujatn!sj prlbumjg ans lsmeanmelgjs

    Ja onangmjl bj ugnolaetn jg ugn pestnmurvnbn! an olaetn lsmeandnmen bjangtj y ntrs bjsu plsemeg bj rjplsl'

    Zgn `nsn suspjgbebn bjajxtrj`l bj ugn mujrbn $ug

    pgbual se`paj%! mungbl an`nsn sj bjspanzn bj su

    plsemeg bj rjplsl y sj ansujatn sj prlbumjg ans lsmeanmelgjs'Zg mnrretl ntnbl jgtrjbls slplrtjs jg ug

    pangl dlrezlgtna plr`jbel bj rjslrtjslsmeanr mungbl jamnrretl sj bjspanzn bj su plsemeg bj rjplsl ybjspus sj sujatn'

    Zgn rjian ncengznbn mlgnornznbjrn jg ug jxtrj`l nug ongml lsmeanr mungblsj prjselgn y bjspus sjsujatn ja jxtrj`l aeorj'

    ^u dnmj`ls jg stls y ltrls jkj`pals! pnrnmlgsjiuer ans lsmeanmelgjs< Ans `nsns sj snmngbj su plsemeg bj rjplsl y bjspus sj sujatng'Zgn cujrzn rjstnurnblrn tern bj jaans y pnrjmjg er`s naa bj an plsemeg bj rjplsl' Jstn cujrznrjstnurnblrn bjoj jxester bj ltrn `ngjrn jaans glsj `lvjrng mungbl slg slatnbns' Xlrquj dnyugn cujrzn jgtlgmjs bjoj`ls tjgjr ugnnmjajrnmeg' An cujrzn bj rjstnurnmeg sj bereijsej`prj dnmen an plsemeg bj jqueaeorel mjgtrna --an nmjajrnmeg sj bereij ns sej`prj dnmen an

    plsemeg bj jqueaeorel mjgtrna'

    Xlbj`ls bjtjr`egnr ja irceml bestngmen - tej`plpnrn ug lokjtl lsmeangtj tl`ngbl ugn cltlirncnjstrlolsmpemn pnrn ug pgbual l usngbl ja

    ]lgem _ngijr bja anolrntlrel' ]j lotejgj subjspanzn`ejgtl `xe`l n ug anbl y ltrl bj anplsemeg bj rjplsl'

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    2/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ?

    An ceiurn nrreon `ujstrn als ircemls bestngmen tej`pl' Naiugns lsmeanmelgjs pnrjmjg tjgjr an`es`n mnrnmtjrstemn n an tl`nbn na `es`ltej`pl pnrn mnbn lsmeanmeg ml`pajtn' Rnajslsmeanblrjs sj mlglmjg ml`l esmrlgns! y`ngtejgjg jstn mnrnmtjrstemn mlgstngtj bjatej`pl seg e`plrtnr als mn`oels bj an n`paetubbjoebl na n`lrteiun`ejgtl'Mlg ug jxpjre`jgtl se`paj ml`l ja `lstrnbl jgan ceiurn n mlgtegunmeg! tn`oeg sj pujbjlotjgjr ja irceml bjspanzn`ejgtl - tej`pl pnrnja `lve`ejgtl lsmeantlrel bj ug sestj`n `nsnrjslrtj! na quj sj aj dn ntnbl ug pau`g quj bjknugn trnzn jg ug rlaal bj pnpja quj sj iern nvjalmebnb mlgstngtj' Jstl prlbumj ugn dlknquj `ujstrn quj ja `lve`ejgtl bj an `nsn tejgjan clr`n seguslebna'

    Lsmeanmelgjs ]eguslebnajsMlgmjgtrnrj`ls prjcjrjgtj`jgtj gujstrnntjgmeg slorj ans lsmeanmelgjs seguslebnajs' Anrnzg csemn mlgsestj jg quj rjna`jgtj sj

    prjsjgtng lsmeanmelgjs purn`jgtj seguslebnajs jg

    ugn irng vnrejbnb bj sestj`ns `jmgemls! sejgbllreiegnbns plr cujrzns rjstnurnblrns quj slg

    prlplrmelgnajs n als bjspanzn`ejgtls rjspjmtl najqueaeorel' Jstj tepl bj `lve`ejgtl js plseoajmnse sej`prj se ja bjspanzn`ejgtl jssucemejgtj`jgtj pjqujl' ]e! plr jkj`pal!tjgj`ls ug mujrpl sukjtl n ug rjslrtj! an cujrznjkjrmebn slorj ja `es`l mungbl ja bjspanzn`ejg-tl rjspjmtl na jqueaeorel jsxpujbj bjsmreoersj jgan clr`n

    $ % '''==?

    ?> &&&0 xfxfxfxC ! blgbj f>! f?!

    f=! jtm'! slg ugn sjrej bj mlgstngtjs! y sej`prjplbrj`ls jgmlgtrnr ug `nrijg bj vnalrjs bj xbjgtrl bja muna sjn bjsprjmenoaj an su`n bjtr`egls mlrrjsplgbejgtjs n x?! x=! jtm'! bjnmujrbl mlg mejrtl mretjrel prjvel $plr jkj`pal!dnstn > jg >8= l > jg >83% jg ml`pnrnmeg mlg jatr`egl - f>x! n gl sjr quj ja `es`l' f>sjn gual']e ja mujrpl tejgj `nsn ` y an `nsn bja rjslrtj jsbjsprjmenoaj! an jmunmeg bja `lve`ejgtl bjamujrpl sj rjbumj jgtlgmjs n

    xf

    bt

    xb` >?

    ?

    0 ! l oejg 8>?

    ?

    0& x`

    f

    bt

    xb

    ]e plr bjcegemeg dnmj`ls`

    f>?8 0 ! an jmunmeg

    ngtjrelr sj trngsclr`n jg;

    8?8?

    ?

    0& xbt

    xb ! quj jg gltnmeg mlrtn js

    8?8 0&

    xx

    An slaumeg n bemdn jmunmeg becjrjgmena pujbjjxprjsnrsj jg munaquejrn bj ans clr`ns;$ % $ % 0 tNtx 8sjg ! $ % $ %0 tNtx 8mls !

    blgbj ans cnsjs egemenajs ! y becejrjg jg

    ? ' Cmea`jgtj sj nbvejrtj quj N rjprjsjgtn jabjspanzn`ejgtl `xe`l! jstl js an n`paetub'Ans jmunmelgjs $ % $ %0 tNtx 8sjg !

    $ % $ % 0 tNtx 8mls ! bjsmreojg ja `lve`ejgtlnr`geml se`paj' N js an n`paetub! 8 js an

    crjmujgmen ngiuanr! jg rnbengjs plr sjiugbl!js an mlgstngtj bj cnsj' An mngtebnb jg

    pnrgtjses $ %&t js an cnsj bj an lsmeanmeg' Ny sj bjtjr`egng plr ans mlgbemelgjs egemenajs

    bja prloaj`n'Rn`oeg c ?8 0 ! cjs an crjmujgmen jglsmeanmelgjs plr sjiugbl' Zgn lsmeanmeg plrsjiugbl sj aan`n > djrtz $Dz%'Rlbls jstls tr`egls slg `uy e`plrtngtjs

    Jkj`pal >' Bj`lstrnr quj ans jmunmelgjs

    $ % $ % 0 tNtx 8sjg ! $ % $ %0 tNtx 8mls

    sntescnmjg an jmunmeg 8?8 0&

    xx '

    ]laumeg'$ %0 tNx 8sjg !

    $ % 00

    tNxbt

    bx88 mls !

    $ % 00

    tNxbt

    bx8

    ?8?

    ?

    sjg

    _jj`panzngbl y

    x jg an jmunmeg;$ % $ % 8sjgsjg 8?88

    ?8 0& tNtN !

    mlg al quj qujbn bj`lstrnbl'Bj eiuna `ngjrn sumjbj mlg

    $ % $ % 0 tNtx 8mls '

    BJ]M_EXMEG BJA @LSE@EJGRLN_@GEML ]E@XAJZg `lve`ejgtl bja tepl bjsmretl jg an jmunmeg

    $ % $ % 0 tNtx 8sjg ! js mlglmebl ml`l`lve`ejgtl nr`geml se`paj $@N]%! sjrjprjsjgtn jg ug irceml x - t bj an clr`negbemnbn jg an ceiurn' Bjstnquj`ls ansmnrnmtjrstemns `s e`plrtngtjs bj jstn

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    3/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    =

    pjrturonmeg seguslebna;

    @lve`ejgtl nr`geml se`paj bj pjrlbl R y

    n`paetub N'a' Jst mlgcegnbn bjgtrl bj als a`etjs Nx 0 'An `nigetub plsetevn N sj bjgl`egn n`paetubbja `lve`ejgtl'?' Ja `lve`ejgtl tejgj ug pjrlbl R eiuna natej`pl trngsmurrebl jgtrj `xe`ls sumjsevls l`s ijgjrna`jgtj jgtrj bls `l`jgtls sumjsevlsjg sj rjpetng tngtl ja bjspanzn`ejgtl x ml`l anvjalmebnb btbx '

    Rjs an egvjrsn bj an crjmujgmen c!

    cR

    >0 '

    Bnbn an jmunmeg osemn $ %8sjg &0 tNx ! japjrlbl bjoj mlrrjsplgbjr n ug nu`jgtl bj ? jg ja nriu`jgtl bj an cugmeg seguslebna' Ns

    pujs! sj tejgj$ % $ % ?88 &&0&& tRt ! bj nqu sj

    tejgj

    ?0R y

    ?0c '

    An setunmeg jg t0 8 $l jg munaquejr ltrl egstngtjsjnanbl% qujbn ml`pajtn`jgtj jspjmecemnbn sesj jstnoajmjg als vnalrjs bj x y btbx jg bemdl

    `l`jgtl' Jg ja egstngtj pnrtemuanr t 0 8!aan`nrj`ls n jstns `nigetubjs 8x y 8v !

    rjspjmtevn`jgtj' Jgtlgmjs sj tejgjg ansebjgtebnbjs seiuejgtjs;

    88 sjgNx 0

    Jstns bls rjanmelgjs 88 mlsNv 0 pujbjguteaeznrsj pnrn mnamuanr an n`paetubN y ja giual

    8 $giual bj cnsj egemena bja `lve`ejgtl%;?

    8?8

    &0

    vxN !

    0

    8

    8>8 tng

    v

    x

    Ja vnalr bj an crjmujgmen ngiuanr! bja`lve`ejgtl sj suplgj mlglmebl plr ltrls`jbels'

    Jkj`pal ?' Bjtjr`egnr se X jg ja `jmnges`leaustrnbl jg an ceiurn sj `ujvj mlg @N]' Jg jstj`jmnges`l! ^^ js ugn onrrn slorj an muna

    pujbj bjsaeznrsj ja meaegbrl X6 jst mlgjmtnbn plrugn vnreaan A na olrbj bj ugn rujbn bj rnbel _quj iern mlg vjalmebnb ngiuanr mlgstngtj $Jstj`jmnges`l! jgmlgtrnbl jg `umdns `quegns bj

    vnplr! trngsclr`n ja `lve`ejgtl lsmeantlrel bjapestg jg ja `lve`ejgtl rltnmelgna bj an rujbn%'

    Ja `lve`ejgtl bj X js lsmeangtj pjrl glnr`geml se`paj'

    ]laumeg'Bj an ceiurn plbj`ls vjr cmea`jgtj quj X lsmeanbjsbj ugn plsemeg n ugn bestngmen $A & _% n

    pnrter bj L dnstn ugn plsemeg $A _% n pnrter bjL' Xnrn bjtjr`egnr se ja `lve`ejgtl js nr`gemlse`paj! bjoj`ls jgmlgtrnr se ja bjspanzn`ejgtlbj X sntescnmj an jmunmeg $ %&0 tNx sjg 'Bj an ijl`jtrn bj an ceiurn tjgj`ls quj

    mlsmls A_x &0 y sjgsjg _A 0 ! bj`lbl quj

    sjgsjg

    0A

    _

    $ % ?>?sjg>mls 0 0 $ % ?>??? sjg> _AA

    '

    Xlr mlgseiuejgtj

    $ %?>???

    sjgmls _A_x &0 !Mlg t0 bn

    $ % ?>??? sjgmls _At_x &0 Jstn jxprjseg bn ja bjspanzn`ejgtl bj X jgcugmeg bja tej`pl' Mungbl ml`pnrn`ls jstnjmunmeg mlg an jmunmeg $ %&0 tNx sjg !vj`ls quj ja pre`jr tr`egl! _mls t!mlrrjsplgbj na `lve`ejgtl nr`geml se`paj mlg

    ?0 ! pjrl ja sjiugbl gl' Ns! nugquj ja`lve`ejgtl bj X js lsmeantlrel! gl js nr`geml

    se`pajZg egijgejrl `jmgeml na besjnr ug `jmnges`lml`l ja bj an ceiurn tejgj quj pjgsnr m`lnpaemnr an cujrzn mlrrjmtn jg X bj `lbl quj jabjspanzn`ejgtl x jst bnbl plr an jmunmegjxprjsnbn agjns nrreon! bj `lbl quj an rujbn sj`ujvj mlg `lve`ejgtl mermuanr ugeclr`j'Mungbl X jst ugebl na pestg bj ugn `quegn bjvnplr! jstl sj aajvn n mnol rjiuangbl an nb`esegbj vnplr'

    Jkj`pal =' Zgn pjaltn quj sj dn bjknbl mnjr

    bjsbj ugn naturn d mdlmn mlg ja sujal mlg ugnmlaeseg pjrcjmtn`jgtj jastemn' ]uplgejgbl quj

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    4/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    2

    gl sj pejrbj jgjrin bjoebl n an rjsestjgmen bjanerj'n% bj`ujstrj quj ja `lve`ejgtl js pjrebeml'

    o% Bjtjr`egj ja pjrelbl bja `lve`ejgtl'm% Js stj ug `lve`ejgtl nr`geml se`paj9!4 `,s?'m% C0 `n 0 ?!: x>9!4 0 22!2 G']j prjsmegbj bja seigl `jgls $-% jg an jxprjsegbj an nmjajrnmeg pujs tna seigl gemn`jgtjegbemn quj ja sjgtebl bj jstn `nigetub jsmlgtrnrel na bj an jalginmeg'

    Jkj`pal :' Zgn pnrtmuan veorn mlg ugnvjalmebnb `xe`n bj 28 `,s y ugn n`paetub bj :m`' Mnamuan;n% An crjmujgmen mlg quj veorn an pnrtmuan'

    o%An nmjajrnmeg `xe`n'm% An vjalmebnb bj an pnrtmuan mungbl sjjgmujgtrn n ? m` bj an plsemeg bj jqueaeorel']laumegn% An vjalmebnb bja `lve`ejgtl nr`geml

    $ % &00 tNbt

    bxv mls

    An vjalmebnb `xe`n bj ugn pnrtmuan Nv` 0 !

    s

    rnb488

    `>8:

    `,s28?- 0

    00N

    v`

    Bj c?0 lotjgj`ls ja vnalr bjan crjmujgmen;

    ?0 c 0

    ?488 0 >?9!=? Dz

    o% An nmjajrnmeg bja `lve`ejgtl nr`geml

    $ % &00 tNbt

    xbn sjg??

    ?

    An nmjajrnmeg `xe`n bj ugn pnrtmuan

    $ %$ %??? 488>8: 00 Nn` 0 =?888 `,s?

    m% $ %&0 tNx sjg

    Ml`l an pnrtmuan ml`ejgzn jgx 0 8! 0 8$ %&0 tNx sjg

    $ %N

    xt 0& sjg

    $ %?

    ?

    >mlsN

    xt 0&

    Aujil

    $ %?

    ?

    >mlsN

    xNtNv 0&0

    ??

    xN 0 0??

    ?:488 `,s?>40

    Jkj`pal 3' An n`paetub bj ug `vea qujbjsmreoj ug @N]! vejgj bnbn! jg cugmeg bja

    tej`pl! plr an jxprjseg;

    &02

    mls?

    ty

    $]E%' Bjtjr`egnr;n% N`paetub! crjmujgmen y pjrelbl bja`lve`ejgtl'

    o% Cnsj bja `lve`ejgtl jg t0 ?s'

    m% Sjalmebnb y nmjajrnmeg bja `vea jg cugmegbja tej`pl'b% Xlsemeg! vjalmebnb y nmjajrnmeg bja `veajg t0 > s'j% Sjalmebnb y nmjajrnmeg `xe`ns bja vea'c% Bjspanzn`ejgtl jxpjre`jgtnbl plr ja `veajgtrj t0 8 y t0 > s']laumeg'n% Xlr ml`pnrnmeg mlg an jmunmeg ijgjrna

    $ %8mls &0 tNy sj bjbumj quj;N 0 ? `

    0 y ml`l 0 ?c6 0 ?c6c0 8!: s->

    R0 >,c0 >,8!: 0 ?s'

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    6/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    3

    o% An cnsj vejgj bnbn! jg jstj mnsl plr2 &0 t 6 rnb2,52? 0&0

    m% Bjrevngbl an jmunmeg bj an jalginmegrjspjmtl n an vnrenoaj ttjgj`ls an jmunmeg bj anvjalmebnb;

    &00

    2tsjg?

    btbyv $]E%

    b% Bjrevngbl bj gujvl rjspjmtl n an vnrenoaj tlotjgj`ls an jmunmeg bj an nmjajrnmeg;

    &002

    tmls? ?

    bt

    bvn $]E%

    ]ustetuyjgbl jg ans jmunmelgjs mlrrjsplgbejgtjs;y 0 ->!2>2? `' 6 v 0 2!22 `,s' 6 n 0 >=!53 `,s?j% An vjalmebnb `xe`n sj nbquejrj mungbl jasjgl bja giual vnaj >6

    `,s?5!30`x

    v

    y an nmjajrnmeg `xe`n mungbl ja mlsjgl bjagiual vnaj >6

    `,s9?!>5 ?0`xn c% Ja bjspanzn`ejgtl y vejgj bnbl plr anbecjrjgmen jgtrjy pnrn t0 > jy pnrn t0 8'Ja vnalr bjy pnrn t0 > jsy> 0 - >!2>2? `!y pnrn t0 8 jsy8 0 ?mls ,2 0 >!2>2?` 6y 0 ->!2>2? ->!2>2? 0 -?!4= `

    Jkj`pal 9' Bls pnrtmuans jkjmutng `lve`ejgtls

    nr`gemls se`pajs bj an `es`n n`paetub ycrjmujgmen n al anril bj an `es`n rjmtn y mlg ja`es`l lreijg' Mungbl pnsng ugn kugtl n an ltrnvng jg berjmmelgjs lpujstns y su jalginmeg jgjsj egstngtj js an `etnb bj su n`paetub' Dnaanr anbecjrjgmen bj cnsj jgtrj n`ons']laumeg'

    $ %&0 tNx sjg

    ?

    Nx 0

    Xnrn t0 8!x 0 8

    Aujil 80 y tNx sjg0

    N

    xt0sjg

    N

    xt0sjg

    Xnrtmuan >

    Xlsemeg; ?

    N

    ! suoejgbl

    3?

    >sjgsjg

    ? >>>

    000 tttNN

    Xnrtmuan ?

    Xlsemeg;?

    N! onkngbl

    3

    :

    ?

    >sjgsjg

    ? ???

    000 tttNN

    An becjrjgmen bj cnsj jgtrj an pnrtmuan ? y anpnrtmuan > js

    rnb=

    ?33

    : 00

    Jkj`pal 4' Zg oalquj bjsmngsn slorj ugnsupjrcemej dlrezlgtna'n% ]e an supjrcemej sj jgmujgtrn jg `lve`ejgtlnr`geml se`paj jg berjmmeg pnrnajan na pesl!rjnaezngbl bls lsmeanmelgjs plr sjiugbl' Jamljcemejgtj jstteml bj rlzn`ejgtl jgtrj ja oalqujy an supjrcemej js 8!:' ^u `nigetub bjoj tjgjran n`paetub bj mnbn lsmeanmeg pnrn quj gl dnyn

    bjsaezn`ejgtl jgtrj ja oalquj y an supjrcemej3 ?

    ?

    ?

    00 ?>3 Nn`x 0

    Ja oalquj bjknr bj tjgjr mlgtnmtl mlg ansupjrcemej mungbl an cujrzn bj cremmeg quj anslstejgj cekn na pesl sjn `jglr quj an cujrzn bjegjrmen! jsl sumjbj mungbl c`x C`n 0

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    7/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    9

    `iN` 0?>3 ?>3

    iN 0

    _jj`panzngbl vnalrjs$ %$ %

    ?>3

    4!5:!8

    0N 0 8!8=> `

    N 0 => ``o%

    ty sjg8?:!80 ]u nmjajrnmeg js;

    tbt

    xbn sjg8?:!8 ?

    ?

    ?

    00

    ?

    8?:!8 0`xn Ja oalquj bjknr bj tjgjr mlgtnmtl mlg ansupjrcemej mungbl an cujrzn bj bj veornmeg sjn`nylr quj ja pjsl bja lokjtl! jsl sumjbj mungbl

    `i`n`x 0

    `i` 0?8?:!8 8?:!8?

    i

    0

    8?:!8

    i0 0 >5!4 rnb,s

    c0 =!>: m,sJkj`pal 5' ]lstjgil mlg an pna`n bj an `nglnoejrtn ugn mnkn bj csclrls' Bj rjpjgtjml`ejgzl n `lvjr an `ngl vjrtemna`jgtj mlg ug`lve`ejgtl nr`geml se`paj bj : m` n`paetub ycrjmujgmen prlirjsevn`jgtj mrjmejgtj' Xnrn qu

    crjmujgmen bjknr an mnkn bj csclrls bj jstnr jgmlgtnmtl mlg an `ngl?' Zgn onrrn pjsnbn ugeclr`j bj `nsn` rjplsn slorj bls besmls eiunajs quj slgiernbls mlgtegun`jgtj jg sjgtebls lpujstls!ml`l sj `ujstrn' Als mjgtrls bj als besmls jstnsjpnrnbls ugn bestngmen b' Ja mljcemejgtj cremmegjgtrj ans onrrns y an supjrcemej bj als besmls js! mlgstngtj egbjpjgbejgtj bj an vjalmebnb

    rjantevn bj ans supjrcemejs'Egemena`jgtj an onrrn sj `ngtejgj jg rjplsl mlgsu mjgtrl n ugn bestngmenx8 bja pugtljquebestngtj bj als besmls' Na tej`pl t0 8 sjsujatn' Jgmlgtrnr ja `lve`ejgtl suoseiuejgtj bjan onrrn'

    ]laumeg'Npnrntl

    Benirn`n bj mujrpl aeorj bj an onrrnAns cujrzns nmtungtjs slorj an vein sj `ujstrngjg beoukl seiuejgtj' Als mjgtrls bj als besmlsjstg sjpnrnbls ugn bestngmen b' Ans cujrzns bjrlzn`ejgtl slg jg sjgtebls lpujstls'

    Npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg;

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    9/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    5

    Cy 08;

    8?> 0& `iGG $>%;80M

    8

    ??

    ?> 0

    &

    & xb

    Gxb

    G $?%

    An jmunmeg bj `l`jgtls $?% sj jsmreoj mlgrjspjmtl na mjgtrl bj irnvjbnb M bj an onrrn!BjspjkngblG> yG? bj $>% y $?%! lotjgj`ls

    0 xb

    `iG??

    >> !

    &0 xb

    `iG??

    >?

    Ml`l `nC0 !pnrn an onrrn! lotjgj`ls;

    0 x`CC cc ?>

    0 x`GG ?>

    0

    &

    x`xb

    xb

    `i

    ???

    >

    ]e`paecemngbl;

    8?

    0

    &

    xb

    ix

    '

    Jmunmeg mlrrjsplgbejgtj na `lve`ejgtlnr`geml se`paj! muyn crjmujgmen gnturna js ljs

    rnb,s?

    b

    il

    0

    An jmunmeg bja `lve`ejgtl bj an onrrn'

    txx 88 mls0 An onrrn sj `ngtejgj ug `lvejgbl lsmeantlrelnr`geml se`paj slorj als besmls quj ierng jgsjgtebls lpujstls'

    JGJ_IN JG JA @LSE@EJGRLN_@GEML ]E@XAJMl`l lsmeanblr nr`geml se`paj js ug sestj`nmlgsjrvntevl! an cujrzn sj pujbj bjrevnr bj ancugmeg jgjrin pltjgmena'

    bx

    bZC 0

    Ml`l fxC 0 ! tjgj`ls; fxbx

    bZ0

    ?

    ?

    >fxfxbxbZZ 000

    An jgjrin pltjgmena bja lsmeanblr nr`geml

    se`paj js ??

    >fxZ 0

    Ml`l dj`ls vestl js an jgjrin bj bjclr`nmegjastemn bja rjslrtj'

    Ml`l $ % 0 tNx sjg ! y Nx`nx 0 ]j tejgj

    ?

    ?

    >fNZ nx 0

    Xlr ltrn pnrtj an jgjrin megtemn bja lsmeanblrnr`geml se`paj js

    ??

    ?

    >

    ?

    >

    00

    x``vF

    Ml`l

    $ % 0

    tNx mls !Mlg

    Nx`nx 0

    ! sj tejgj

    ????

    ?

    >

    ?

    >

    ?

    >fN`Nx`F `nx`nx 000

    An Jgjrin `jmgemn tltna js;ZFJ &0

    $ % $ % &0 tfNt`N mls?>mls

    ?> ???

    Ml`l

    `

    f0?

    $ % $ % &0 tfNtfNJ ???? sjg?

    >mls

    ?

    >

    Mlgstngtj?

    > ? 00 fNJ

    L sjn quj

    `nx`nx ZFZFJ 00&0

    X_LOAJ@N O]EML @N]N _J]L_RJ_jslrtj dlrezlgtna'Jg gujstrn pre`jrn rjcjrjgmen n jstj tepl bjsestj`ns! mlgsebjron`ls quj jstnon ml`pujstl

    plr ug slal lokjtl bj `nsn ` sukjtl n ug rjslrtjbj mlgstngtj fy algietub a l n ltrl besplsetevljquevnajgtj! plr jkj`pal! ug nan`orj bjainbl!quj prlplrmelgn ugn cujrzn rjstnurnblrn eiuna na

    prlbumtl bj mejrtn mlgstngtj fplr jabjspanzn`ejgtl rjspjmtl na jqueaeorel'

    Jstl servj pnrn ebjgtecemnr! jg cugmeg bj ugsestj`n bj ug tepl pnrtemuanr sjgmeaal! ans blsmnrnmtjrstemns quj slg jsjgmenajs jg jajstnoajme`ejgtl bj `lve`ejgtls lsmeangtjs;>' Zgn ml`plgjgtj egjrmena! mnpnz bj trngsplrtnrjgjrin megtemn'?' Zgn ml`plgjgtj jastemn! mnpnz bj na`nmjgnr

    jgjrin pltjgmena jastemn'Nb`etejgbl quj an ajy bj Dllfj js vaebn! sjlotejgj ugn jgjrin pltjgmena prlplrmelgna namunbrnbl bja bjspanzn`ejgtl bja mujrpl rjspjmtl

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    10/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >8

    na jqueaeorel eiuna n ??

    >fx ' Nb`etejgbl quj tlbn

    an egjrmen bja sestj`n jst almnaeznbn jg an `nsnna cegna bja rjslrtj! sj lotejgj ugn jgjrin

    megtemn quj js prjmesn`jgtj eiuna ?

    ?

    >

    `v!

    sejgbl v an vjalmebnb bja lokjtl' Bjoj sjnanrsjquj n`ons deptjses pnrtemuanreznmelgjs bj ansmlgbemelgjs ijgjrnajs > y ? y quj dnor `umdlssestj`ns lsmeangtjs jg quj gl sj npaequjg jstnsmlgbemelgjs jspjmenajs' ]eg j`onril! se ugsestj`n pujbjmlgsebjrnrsj ml`pujstljcjmtevn`jgtj plr ugn `nsn mlgmjgtrnbn na cegnabj ug rjslrtj aegjna $aegjna sj rjcejrj n su

    prlpejbnb y gl n su clr n ijl`tremn%! jgtlgmjsplbj`ls jsmreoer su jmunmeg bja `lve`ejgtl`jbengtj ugl bj jstls bls prlmjbe`ejgtls;

    >' @jbengtj an sjiugbn ajy bj Gjwtlg $C0 `n%!`nfx 0

    ?' Xlr mlgsjrvnmeg bj an jgjrin `jmgemn tltna$J%!

    Jfx`v 0& ???

    >

    ?

    >

    An sjiugbn jxprjseg js! gnturna`jgtj! jarjsuatnbl bj egtjirnr an pre`jrn rjspjmtl nabjspanzn`ejgtlx!pjrl n`ons slg jmunmelgjsbecjrjgmenajs bja `lve`ejgtl bja sestj`n'Sn`ls n npaemnr an sjiugbn ajy bj Gjwtlg $C0`n%!jg ja egstngtj jg quj ja rjslrtj sj n jsternblugn algietub x

    An ceiurn n mlgtegunmeg `ujstrn ja benirn`n bja

    mujrpl aeorj bj an `nsn'

    Npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg $C0 `n%!

    `nfx 0 8?

    ?

    0& fxbt

    xb` l 80&

    fxx`

    80&

    x`

    fx

    Mungbl sj vjn ugn jmunmeg ngalin n stns sjpujbj aajinr n an mlgmauseg bj quj jabjspanzn`ejgtlx js ugn cugmeg bja tej`pl bj an

    clr`n $ % $ %0 tNtx sjg ! jg blgbj

    `

    f0 sejgbl fan mlgstngtj bja rjslrtj y `

    an `nsn'Jstn slaumeg sjiuer sejgbl vaebn! nugquj ja

    sestj`n gl sjn ug lokjtl nesanbl sukjtl n ugrjslrtj mnrjgtj bj `nsn'An jmunmeg mlgtejgj ltrns bls mlgstngtjs! ann`paetubN y an cnsj egemena ! quj prlplrmelgng

    jgtrj ans bls ugn jspjmecemnmeg ml`pajtn bjajstnbl bj `lve`ejgtl bja sestj`n pnrn t0 8 $ultrl tej`pl sjnanbl%'_jslrtj vjrtemna'Dnstn jstj pugtl dj`ls mlgsebjrnbl slan`jgtjrjslrtjs jg plsemeg dlrezlgtna! als quj sjjgmujgtrng seg jsternr jg su plsemeg bj

    jqueaeorel' Jg `umdls mnsls! seg j`onril!tjgj`ls rjslrtjs jg plsemeg vjrtemna'

    Ja rjslrtj tejgj ugn algietublreiegna a ! mungbl sj ntn ugn`nsn ` n ug rjslrtj jg plsemegvjrtemna! ja sestj`n jst jgjqueaeorel mungbl ja rjslrtjjkjrmj ugn cujrzn dnmen nrreoneiuna na pjsl bj an `nsn' Jstl js!ja rjslrtj sj jstern ugn algietub

    a bnbn plr

    `if 0a f

    `i0a

    Xlr mlgseiuejgtj! ugn `nsnjg ug rjslrtj vjrtemna lsmeannarjbjblr bj an plsemeg bjjqueaeorel'Npaemngbl an sjiugbn ajy bj

    Gjwtlg %$ `nC0 !$ % `n`iyf 0&& a

    `n`iffy 0& a Ml`l `if 0a ;

    `nfy 0

    8?

    ?0& fy

    bt

    yb` l 80&

    fyy`

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    11/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >>

    80&

    y`

    fy

    Jg tlbls als ltrls nspjmtls ans lsmeanmelgjs slgeiunajs quj pnrn ja rjslrtj dlrezlgtna'

    $ % $ %0 tNty sjg

    Ja `lvejgbl js nr`geml se`paj y an crjmujgmen

    jst bnbn plr`

    f0 ! sejgbl fan mlgstngtj

    bja rjslrtj y ` an `nsn'

    Jkj`pal >=' Xnrn `jber an `nsn bj ug nstrlgnutnjg nusjgmen bj irnvjbnb sj j`pajn ug npnrntl`jbeblr bj `nsn mlrplrna' Jstj npnrntl mlgsestj!

    osemn`jgtj! jg ugn seaan quj lsmean jg mlgtnmtlmlg ug rjslrtj' Ja nstrlgnutn dn bj `jber su

    pjrelbl bj lsmeanmeg jg an seaan' Jg an sjiugbn

    `eseg ]fyano ja rjslrtj j`pajnbl tjgn ugnmlgstngtj f0 38:!3 G,` y ja pjrelbl bjlsmeanmeg bj an seaan vnmn jrn bj 8!58>25 s'Mnamuaj an `nsn bj an seaan' Mlg ug nstrlgnutn jgan seaan ja pjrelbl `jbebl cuj ?!844=? s' Mnamuajan `nsn bja nstrlgnutn'

    ]laumeg'Ja pjrelbl bj lsmeanmeg bj ug lsmeanblrnr`geml js

    f

    `

    cR

    ?

    ?>000

    Bj nqu plbj`ls bjspjknr an `nsn?

    ?

    0

    Rf`

    Jg ja pre`jr mnsl! an `nsn! quj js an bj an seaan!js eiuna n

    ?

    ?

    58>25!83!38:

    0

    ` 0 >?!29 fi

    Jg ja sjiugbl mnsl! an `nsn tltna $seaan `snstrlgnutn% js

    ?

    ?

    844=?!?3!38:

    0&

    @` 0 33!58 fi

    An `nsn bja nstrlgnutn vnaj@0 33!58 >?!29 0 :2!2= fi

    Jkj`pal >2' Jg ug sestj`n `nsn rjslrtj! jarjslrtj `ebj >8 m` y bjsmngsn jg ugn supjrcemej

    dlrezlgtna seg rlzn`ejgtl su jxtrj`l aeorj cekl jgan pnrjb vjrtemna' ]j aj npaemn ugn cujrzn bj ?8 G

    pnrn `ngtjgjral n ugn algietub bj >: m ' Jg jstnplsemeg sj sujatn y lsmean aeorj`jgtj mlg ugpjrelbl bj 2 s' Mnamuanr;n% An mlgstngtj bj rjmupjrnmeg bja rjslrtj'

    o% An jmunmeg bja `lve`ejgtl veorntlrelnr`geml rjsuatngtj'm% Ans jgjrins pltjgmena y megtemn mungblx 0 ?m`'b% Sjalmebnb `xe`n y nmjajrnmeg `xe`n']laumeg'n% Ja rjslrtj mlg ugn cujrzn bj ?8 G jstern 8!>:

    8!>8 0 8!8: `

    xfC 0

    8:!8

    ?80

    0

    x

    Cf 0 288 G,`

    o% Npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg

    0 `nC

    0 x`fx

    80&

    x`

    fx 8?8 0&

    xx

    Muyn slaumeg js;$ %&0 tNx 88sjg

    $ %&0 tNv 888 mls Xnrn mnamuanr 8 '

    Ja pjrelbl js R0 2s'

    rnb,s?2

    ??8

    000

    R

    Xnrn mnamuanr 8 y

    Ans mlgbemelgjs egemenajs slg;Xnrn t0 8!x 0 8!8: `! v 0 8

    Bj an plsemegsjg8:!8 8N0

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    12/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >?

    ?sjg

    8:!8

    sjg

    8:!88

    00N 0 8!8: `

    Bj an vjalmebnbmls8 88N0

    8mls 0 ?0 !

    Cegna`jgtj

    ttx?

    mls8:!8??

    sjg8:!8

    0

    &0

    m% An jgjrin bja sestj`n lsmeangbl js

    $ %$ %?? 8:!8288?

    >

    ?

    >00 fNJ 0 8!: K

    Jg munaquejr egstngtjZFJ &0

    Ans jgjrins pltjgmena mungblx 0 ? m`'

    ?

    ?

    >fxZ 0 0 $ %$ %?8?!8288

    ?

    >0 8!84 K

    An jgjrin megtemn jsZJF 0 0 8!: 8!84 0 8!82? K

    b% Mamual bj an vjalmebnb `xe`n y bj annmjajrnmeg `xe`n'

    tx?

    mls8:!8

    0

    ttbt

    bxv

    ?sjg894!8

    ?sjg

    ?8:!8

    000

    `,s894!80`xv

    ttbx

    tbn

    ?mls>?!8

    ?mls

    ?8:!8

    ?

    ?

    ? 0

    00

    Aujil?`,s>?!80`xn

    Jkj`pal >:' Zgn `nsn ` sj mlgjmtn n blsrjslrtjs bj mlgstngtjs cujrzn f> y f?ml`l jg ansceiurns n ! o y m' Jg mnbn mnsl! an `nsn sj `ujvjslorj ugn supjrcemej seg cremmeg na bjspanznrsj bja

    jqueaeorel y slatnrsj'Jgmujgtrj ja pjrelbl bja `lve`ejgtl jg mnbnmnsl'

    $n%

    $o%

    $m%]laumeg'

    n% Dnmejgbl ja benirn`n bj mujrpl aeorj'

    Xnrn mnbn ugl bj als rjslrtjs;

    xx

    `nC 0

    !

    >>

    xfC0 !??

    xfC0

    Sestl jg mlgkugtl an `nsn lsmean bjoebl n ugrjslrtj jquevnajgtj; xfC j0 ! blgbj ?> xxx &0 Aujil! plbj`ls jsmreoer'

    ?> f

    C

    f

    C

    f

    C

    j

    &0 ?>

    >>>

    fffj&0 !

    y?>

    ?>

    ff

    fffj &

    0 !

    Mlg jstl

    $ %?>

    ?>

    ff`

    ff

    &

    0 y

    $ %

    ?>

    ?>?ff

    ff`R

    &0

    o% Dnmejgbl ja benirn`n bj mujrpl aeorj'

    Xnrn mnbn ugl bj als rjslrtjs;xx `nC 0 ! xfC >> 0 ! xfC ?? 0

    Sestl jg mlgkugtl an nsn lsmean bjoebl n ugrjslrtj jquevnajgtj; xfC j0 ! ndlrn

    ?> CCC &0 Aujil! plbj`ls jsmreoer'

    xfxfxfj ?> &0 ?> fffj &0 !

    Mlg jstl

    $ %`

    ff ?> &

    0 y $ %?>? ff`

    R &0

    m% Dnmejgbl ja benirn`n bj mujrpl aeorj'

    Xnrn mnbn ugl bj als rjslrtjs;

    xx `nC 0 ! xfC >> 0 ! xfC ?? 0 Sestl jg mlgkugtl an nsn lsmean bjoebl n ug

    rjslrtj jquevnajgtj; xfC j0 ! ndlrn?> CCC &0

    Aujil! plbj`ls jsmreoer'

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    13/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >=

    xfxfxfj ?> &0 ?> fffj &0 !

    Mlg jstl$ %

    `

    ff ?> &0 y$ %?>

    ?ff

    `R

    &0

    Mua sjrn ja pjrelbl pnrn ja mnsl bj an ceiurn

    seiuejgtj3' ]j tejgjg bls pnrtmuans bj `nsns`> y `? ugebns plr ug rjslrtj bj mlgstngtj f'Egemena`jgtj jg rjplsl! sj plgj jg `lve`ejgtlaegjna n ans bls `nsns! bj tna `ngjrn quj sj

    prlbumj ug `lve`ejgtl lsmeantlrel'Jgmlgtrnr an crjmujgmen bj lsmeanmeg bja sestj`n'

    ]laumeg'Ja sestj`n lsmean narjbjblr bja mjgtrl bj `nsn$M@%'

    Mamual bj ans algietubjs a> y a?Ml`l

    8?>

    ??>> 0&

    &0

    ``

    ``xm`

    aa

    Rjgj`ls8??>> 0& aa ``

    ??>> aa `` 0 >?

    >? aa

    `

    `0

    An algietub bja rjslrtj js eiuna n an su`n bj ansalgietubjs pnrmenajs

    ?> aaa &0

    _jj`panzngbl a?;

    aaa 0& >?

    >>

    `

    `

    aa

    ?>

    ?>

    ``

    `

    &0

    $ %

    ?

    ?>

    > `

    `` &0

    a

    a

    ]e`eanr`jgtj

    aa?>

    >?

    ``

    `

    &0 $ %

    >

    ?>

    ? `

    `` &0a

    a

    Mamual bj f> y f?

    a

    UNf0 !

    >>

    a

    UNf 0 !

    ??

    a

    UNf 0 !

    >

    >>a

    a

    a

    a

    00 UN

    UN

    f

    f $ % f`

    ``ff

    ?

    ?>

    >>

    &00 a

    a

    ?

    ??

    a

    a

    a

    a00

    UN

    UN

    f

    f

    $ %f

    `

    ``ff

    >

    ?>

    ??

    &00

    a

    a

    Ml`l als jstern`ejgtls slg prlplrmelgnajs n ansalgietubjs! lotjgj`ls;

    x

    ``

    `x

    ?>

    ?>

    &

    0 !

    &

    0 x``

    `x

    ?>

    ?> y

    &0 x

    ``

    `x

    ?>

    ?>

    x``

    `x

    ?>

    >? &

    0 !

    &0 x

    ``

    `x

    ?>

    >? y

    &0 x

    ``

    `x

    ?>

    >?

    _jslaumeg npaemngbl an sjiugbn ajy bj

    Gjwtlg

    Benirn`n bja mujrpl aeorj bj als jaj`jgtls bjasestj`n

    Rrnonkngbl mlg an `nsn `>

    >>>>

    0 x`xf Xlgejgbl jg cugmeg bj x y f;

    $ %$ % $ %

    &0

    &

    & x

    ``

    ``x

    ``

    `f

    `

    ``

    ?>

    ?>

    ?>

    ?

    ?

    ?>

    $ %

    8?>

    ?> 0&

    &

    fx``

    ``x

    Jmunmeg mlrrjsplgbejgtj n ug `lve`ejgtl

    lsmeantlrel nr`geml$ %&0 tNx sjg ! mlg crjmujgmen ngiuanr

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    14/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >2

    $ %?>?>

    ``

    ``

    f

    &

    0

    N ug rjsuatnbl eiuna sj aajin trnonkngbl mlg an`nsn `?'

    Ja sestj`n js jquevnajgtj na bj ugn `nsn

    $ %?>?>

    ``

    ``

    &0 ! ugebn n ug rjslrtj bj mlgstngtj

    f'

    _jslaumeg npaemngbl an mlgsjrvnmeg bj anjgjrin']jn ja sestj`n jg an setunmeg `lstrnbn jg anceiurn

    An `nsn `> mlg vjalmebnb >>

    0 xv An `nsn `? mlg vjalmebnb ??

    0xv Ja rjslrtj jsternbl ?> xxx &0 An jgjrin tltna js eiuna n an su`n bj ans jgjrinsmegtemns bj ans `nsns `> y `? `s an jgjrin

    pltjgmena jastemn bja rjslrtj'?

    ?>

    >?

    ?

    ?>

    ?> ?

    >

    ?

    >

    &&

    &0

    x``

    ``x

    ``

    ``J

    ?

    ?

    >fx&

    $ %

    $ %?

    ?

    ??>

    ?>?>

    ?

    >fxx

    ``

    ````&

    &

    &0

    $ %?

    ?

    ?>

    ?>

    ?

    >fxx

    ``

    ``&

    &0

    ]ejgbl ug sestj`n mlgsjrvntevl an jgjrin jsmlgstngtj'An bjrevnbn bj ugn mlgstngtj js eiuna n mjrl'

    $ %

    &

    &

    0

    ??

    ?>

    ?>

    ?

    >

    ?

    >fxx

    ``

    ``

    bt

    b

    bt

    bJ

    $ %

    &&

    0 xxfxx``

    ``?

    ?

    >?

    ?

    >

    ?>

    ?>

    $ %

    8?>

    ?> 0&

    &

    0

    fxx

    ``

    ``

    $ %

    8?>

    ?> 0&

    &

    fx``

    ``x

    Jmunmeg mlrrjsplgbejgtj n ug `lve`ejgtllsmeantlrel nr`geml

    $ %&0 tNx sjg ! mlg crjmujgmen ngiuanr

    $ %?>?>

    ``

    ``

    f

    &

    0

    Jkj`pal >9' Na suspjgbjr ug mujrpl bj `nsn `bj ug rjslrtj bj mlgstngtj f>! y sjpnrnralaeijrn`jgtj bj su plsemeg bj jqueaeorel! jasestj`n lsmean mlg ugn crjmujgmenc>' ]e ndlrn jstjrjslrtj sj `lgtn ml`l egbemn an ceiurn! kugtl mlgltrls bls! bj mlgstngtjs f? 0 ?f> y f= 0 2f>!uteaezngbl ugn onrrn bj pjsl bjsprjmenoaj! muasjr an gujvn crjmujgmen prlpen bja sestj`n mlgrjanmeg n an ngtjrelr< N js ja pugtl `jbel bj an

    onrrn'

    ]laumeg'Ml`l f> js becjrjgtj f? ! alsjstern`ejgtls bj als rjslrtjs gl slgeiunajs! plr al tngtl gl plbj`lsmlgsebjrnr an su`n bj ans mlgstngtjs

    ml`l an mlgstngtj jquevnajgtj bj anpnrtj jg pnrnajal'Jg jstj mnsl vn`ls dnaanr berjmtn`jgtjan mlgstngtj jquevnajgtj bja mlgkugtl'

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    15/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >:

    Ja jstern`ejgtl bja rjslrtj > js;

    >>> ?

    ?,

    f

    `i

    f

    `ix 00

    Ja jstern`ejgtl bja rjslrtj ? js;

    >?? 2

    ?,

    f

    `i

    f

    `i

    x 00 Ja jstern`ejgtl bja rjslrtj = js;

    >== 2f

    `i

    f

    `ix 00

    Mlg ja pjsl `ija rjslrtj sj jstern

    =??

    ?x

    xxx &

    &0

    ]ejgbljqf

    `ix 0

    _jj`panzngblx!x>!x? yx=;

    >

    >>

    2?

    2?

    f

    `if

    `i

    f

    `i

    f

    `i

    jq

    &&

    0 0>4

    :

    f

    `i

    >:4

    ffjq 0

    An crjmujgmen bja mlgkugtl js;

    c`

    f

    `

    fjq ?

    :

    4 > 000

    `fc

    :4

    ?> >

    0

    Ml`l an crjmujgmen bja rjslrtj > js

    `

    fc >> ?

    >

    0

    Lotjgj`ls;

    ?3!>:

    4

    >

    00c

    c'

    Jkj`pal >4' Zg rjslrtj bj >8 m` tejgj ugl bjsus jxtrj`ls cekl jg an pnrjb vjrtemna y bjsmngsnjg ugn supjrcemej dlrezlgtna seg rlzn`ejgtl' ]j ajnpaemn ugn cujrzn bj ?8 G pnrn `ngtjgjraljsternbl ugn algietub bj >: m`' Jg jstn plsemegsj sujatn y lsmean aeorj`jgtj mlg ug pjrelbl bj 2s' Mnamuanr;n% An mlgstngtj bj rjmupjrnmeg bja rjslrtj'

    o% An jmunmeg bja `lve`ejgtl veorntlrelnr`geml rjsuatngtj'm% Ans jgjrins pltjgmena y megtemn mungblx 0 ?m`'

    b% Sjalmebnb `xe`n y nmjajrnmeg `xe`n']laumeg'n% Ja rjslrtj mlg ugn cujrzn bj ?8 G jstern8!>: 8!>8 0 8!8: `

    xfC 0

    8:!8

    ?80

    0

    x

    Cf 0 288 G,`

    o% Npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg

    0 `nC

    0 x`fx 80&

    x`

    fx 8?8 0&

    xx

    Muyn slaumeg js;$ %&0 tNx 88sjg

    $ %&0 tNv 888 mls Xnrn mnamuanr 8 '

    Ja pjrelbl js R0 2s'

    rnb,s

    ?2

    ??8

    000

    R

    Xnrn mnamuanr 8 y

    Ans mlgbemelgjs egemenajs slg;Xnrn t0 8!x 0 8!8: `! v 0 8Bj an plsemeg

    sjg8:!8 8N0

    ?sjg

    8:!8

    sjg

    8:!88

    00N 0 8!8: `

    Bj an vjalmebnbmls8 88N0

    8mls 0 ?0 !

    Cegna`jgtj

    ttx?

    mls8:!8??

    sjg8:!8

    0

    &0

    m% Ans jgjrins pltjgmena y megtemn pnrn x 0 ?m`'An jgjrin pltjgmena bja lsmeanblr nr`geml

    se`paj js ??

    >fxZ 0

    Xnrn tx?mls8:!80 0 8!8? `

    $ %$ %?8?!8288?

    >0Z 0 8!84 K

    Xlr ltrn pnrtj an jgjrin megtemn bja lsmeanblrnr`geml se`paj js

    ??

    ?

    >

    ?

    >

    00

    x``vF

    Mamual bj v

    tv

    ?sjg

    ?8:!8

    0

    Mamual bja vnalr bj t?

    sjg

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    16/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >3

    t?

    mls8:!88?!8

    0 2!88:!8

    8?!8

    ?mls 00t

    5?!82!8>?

    sjg ? 00t

    $ %5?!8?8:!8?sjg?8:!8 00 tv 0 - 8!89? `,s

    _jj`panzngbl vnalrjs?

    ?

    ?

    >

    ?

    >

    00

    x``vF

    $ %$ %?89?!83:!?:2?

    >0F 0 8!33 K

    b% Mamual bj an vjalmebnb `xe`n y bj annmjajrnmeg `xe`n'

    tx?

    mls8:!8

    0

    ttbt

    bxv

    ?sjg894!8

    ?sjg

    ?8:!8

    000

    `,s894!80`xv

    ttbx

    tbn

    ?mls>?!8

    ?mls

    ?8:!8

    ?

    ?

    ? 0

    00

    ?`,s>?!80`xn

    Jkj`pal >5' Zg pjqujl prlyjmtea bj `nsn >8 iquj vujan dlrezlgtna`jgtj n vjalmebnb ?8 `,se`pnmtn pastemn`jgtj mlgtrn ug oalquj bj`nbjrn bj `nsn >58 i ugebl n ug rjslrtj ebjna bjmlgstngtj :88 G,` quj sj dnaan jg plsemegdlrezlgtna' Bjtjr`egj an n`paetub y crjmujgmenbj ans lsmeanmelgjs prlbumebns']laumeg'

    Xlr mlgsjrvnmeg bj mngtebnb bj `lve`ejgtl;$ % >8 v@``v &0

    $ % 8>

    v@`

    `v

    &0

    0$ % s

    `>?8

    >58>8

    >80

    &

    Xlr mlgsjrvnmeg bj jgjrin;

    $ % ??> ?>

    ?

    >fNv@` 0&

    $ % ?:88?>>?!8

    ?> N

    `

    G

    s

    `fi

    0

    Bj nqu; m``N ?8?!8 00 An crjmujgmen sj lotejgj bj

    $ %@`f

    c&

    00 ?

    $ %@`fc&

    0?>

    Dzc 53!9?:

    ?!8

    :88

    ?

    >000

    Jkj`pal ?8' Zg oalquj bj `nsn@mlgjmtnbl nug rjslrtj dlrezlgtna bj mlgstngtj jastemn fsjjgmujgtrn jg `lve`ejgtl nr`geml jg ug peslaesl mlg ugn n`paetub xe`n bj >8 m` jg ja`l`jgtl jg quj an `nsn pnsn plr su pugtl bj

    jqueaeorel sj egmrustn jg jaan ugn onan bj `nsn@,>8 quj trnj ugn vjalmebnb lpujstn n an `nsn ybj `nigetub ja bloaj bj an quj tejgj an `nsn@'n% Dnaanr an gujvn n`paetub quj tjgbr anlsmeanmeg'$]uijrjgmen; jg ja nr`geml an su`n bj jgjrinsjs ugn mlgstngtj%

    o% N pnrter bja egstngtj bja mdlquj bj an onanmungtl tej`pl bj`lrn jg aajinr n su `xe`nn`paetub'Bntls; f0 =?88 G,`!@0 8!? fi]laumeg'

    n%

    Jmunmeg bja `lve`ejgtl egemena bj an `nsn@'tx sjg>80

    Blgbj@

    f0 ! fan mlgstngtj bja rjslrtj

    Jg ja `l`jgtl bja e`pnmtl ja oalquj bj `nsntejgj vjalmebnb v y an onan vjalmebnb ?v'Xlr mlgsjrvnmeg bj an mngtebnb bj `lve`ejgtl

    aegjna

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    17/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >9

    $ % $ % S@

    @v@

    v@

    &0&

    >8?

    >8

    S@

    v@

    >8

    >>

    >8

    40

    @fNvS

    >>4

    >>4 00

    Xlr mlgsjrvnmeg bj jgjrin

    ?

    ?

    )?

    >

    >>

    4

    >8

    >>

    ?

    >fN

    @

    fN

    @0

    NNN 93!8>>8

    4) 00

    0 8!93$>8% 0 9!3 m`o%

    $ %0 tNx )sjg)) ! @f

    @

    f

    >>

    >8

    >8>>) 00

    $ %0 tNv )mls)))

    Xnrn t0 8! 8)0x y@

    fNv

    >>

    >?) 0

    Bj an pre`jrn mlgbemeg80

    tx )sjg3!9)0 Ja tej`pl quj bj`lrn jg aajinr n su `xe`nn`paetub js R,2

    f

    @

    @fR

    >8>>?

    >>>8?

    )?)

    000

    f

    @Rt

    >8

    >>

    ?2

    ) 00 0

    f

    @3:!>

    Mlg als bntls

    =?88

    ?!83:!>0t 0 8!8>= s

    An lsmeanmeg aajin n su `xe`n n`paetub n als>= `eaesjiugbls

    Jkj`pal ?>' Jg ja benirn`n bj an ceiurn jarjslrtj tejgj `nsn bjsprjmenoaj y ugn algietub bj?8m` mungbl jst seg bjclr`nr' Zg mujrpl bj?fi' Zgebl na rjslrtj pujbj `lvjrsj slorj ugnsupjrcemej pangn dlrezlgtna aesn' N bemdl mujrplsj aj ntn ug deal quj pnsn plr ugn plajn segrlzn`ejgtl y bja muna pjgbj ug mujrpl bj 2fi' Jasestj`n sj dnaan egemena`jgtj jg rjplsl jg an

    plsemeg rjprjsjgtnbn y an algietub bja rjslrtjml`pre`ebl js bj >:m`' ]j mlrtn jgtlgmjs jadeal y ja mujrpl bj ? fi j`pejzn n lsmeanr mlg

    `lve`ejgtl nr`geml se`paj'

    n% Dnaanr ja vnalr bj f'o% Dnaanr an jmunmeg becjrjgmenam% Dnaanr an n`paetub bj lsmeanmeg y ancrjmujgmen gnturna bja @N]'b% Dnaanr an jgjrin `jmgemn bja sestj`n']laumeg'n% Mamual bja vnalr bj f'

    >:!8?!8 0x 0 8!8: `xfC 0

    x

    `i

    x

    Cf

    0

    0 0

    $ %8:!8

    4!520 942 G,`

    o% Dnaanr an jmunmeg becjrjgmena

    Na mlrtnr an mujrbn

    Sn`ls n npaemnr an sjiugbn ajy bj Gjwtlg $C0`n% na mujrpl bj `nsn ? fijg ja egstngtj jg quj

    ja rjslrtj jst ml`pre`ebl ugn algietub x

    `nfx 0 8?

    ?

    0& fxbt

    xb` l 80&

    fxx`

    80&

    x

    `

    fx 8

    ?

    9420&

    xx

    8=5? 0&

    xx

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    18/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >4

    m% An n`paetub bja `lve`ejgtl jsN 0 8!8: `! an

    crjmujgmen ngiuanr js =5?0 0 >5!4 rnb,s

    An crjmujgmen js;

    ?

    4!>5

    ?00c 0 =!>: m,s

    b% Dnaanr an jgjrin `jmgemn bja sestj`n'

    ?

    ?> fNJ0 0 $ %?8:!8942

    ?> 0 8!54 K

    XGBZAL]XGBZAL ]E@XAJZg jkj`pal bj `lve`ejgtl nr`geml se`paj jsja `lve`ejgtl bj ug pgbual' Zg pgbual se`pajsj bjcegj ml`l ugn pnrtmuan bj `nsn `suspjgbebn bja pugtl L plr ugn mujrbn bjalgietub a y bj `nsn bjsprjmenoaj' ]e an

    pnrtmuan sj aajvn n an plsemeg O bj `lbl quj an

    mujrbn dnin ug giual mlg an vjrtemna LM! yaujil sj sujatn! ja pgbual lsmeanr jgtrj O y an

    plsemeg se`tremn O'Xnrn bjtjr`egnr an gnturnajzn bj ans lsmeanmelgjs!bjoj`ls jsmreoer an jmunmeg bj `lve`ejgtl bjan pnrtmuan' An pnrtmuan sj `ujvj jg ug nrml bjmermual bj rnbel a 0 LN' Ans cujrzns quj nmtngslorj an pnrtmuan slg su pjsl `iy an tjgseg Rnal anril bj an mujrbn' Bj an ceiurn! sj vj quj anml`plgjgtj tngijgmena bj an cujrzn js

    `isjgCt 0 ! blgbj ja seigl `jgls sj bjoj n

    quj sj lplgj na bjspanzn`ejgtl s 0 MN' Anjmunmeg bja `lve`ejgtl tngijgmena js

    tt `nC 0 y! ml`l an pnrtmuan sj `ujvj n alanril bj ug mrmual bj rnbel a ! plbj`ls usnr an

    jmunmeg

    _bt

    b_

    bt

    b_

    bt

    bvnt 0000 ?

    ?

    $rjj`panzngbl_ plra % pnrn jxprjsnr annmjajrnmeg tngijgmena'

    Jstl js

    00

    aa?

    ?

    bt

    bnt ' An jmunmeg bja

    `lve`ejgtl tngijgmena js plr mlgseiuejgtj

    sjg`i` 0

    a l 8sjg 0&

    a

    i

    @lve`ejgtl lsme>ntlrel bj ug pgbual'

    Jstn jmunmeg gl js bja `es`l tepl quj an

    jmunmeg 8? 0&

    xx bjoebl n an prjsjgmen bjasjg ]eg j`onril! se ja giual js pjqujl!

    al muna js mejrtl se an n`paetub bj ans lsmeanmelgjs

    js pjqujn! plbj`ls usnr an nprlxe`nmegsjg y jsmreoer pnrn ja `lve`ejgtl bja

    pgbual

    80&

    a

    i

    Jstn js an jmunmeg becjrjgmena ebgtemn n an

    jmunmeg 8? 0&

    xx se rjj`panzn`ls plr! jstn vjz rjceregblgls na `lve`ejgtl ngiuanry gl na `lve`ejgtl aegjna' Xlr jaal plbj`lsaajinr n an mlgmauseg quj! bjgtrl bj gujstrn

    nprlxe`nmeg! ja `lve`ejgtl ngiuanr bjapgbual js nr`geml se`paj mlg

    a

    i0? ' Ja

    giual pujbj ns jxprjsnrsj jg an clr`n$ % &0 tmls8 ! ja pjrlbl bj lsmeanmeg

    jst bnbl plr an jxprjseg

    iR

    a?0

    Gtjsj quj ja pjrlbl js egbjpjgbejgtj bj an`nsn bja pgbual' Xnrn `nylrjs n`paetubjs! an

    nprlxe`nmeg sjg gl js vaebn'

    Jkj`pal ??' Dnaaj ja jrrlr rjantevl ml`jtebl namnamuanr an vjalmebnb pnrn ug pgbual jg su pugtl`s onkl j`pajngbl an nprlxe`nmeg bjlsmeanblr nr`geml! se sj sujatn jg rjplsl bjsbjug giual rjspjmtl n an vjrtemna bj > ! >8! =8!38 y 58']laumeg'

    An jmunmeg bj `lve`ejgtl bja pgbual

    sjg?

    ?

    a

    i

    bt

    b0

    ]ejgbl an egmaegnmeg rjspjmtl n an vjrtemna$`jbebn jg rnbengjs%' Mungbl js pjqujl! sj

    pujbj usnr an nprlxe`nmeg sjg Al quj rjbumj an jmunmeg bja pgbual n an bj ug

    lsmeanblr nr`geml

    a

    i

    bt

    b

    ?

    ?

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    19/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    >5

    8?

    ?

    0&

    a

    i

    bt

    b

    Mungbl pnrtj bja rjplsl! bjsbj ugn mejrtnsjpnrnmeg 8!

    t mls80 An vjalmebnb aegjna bj an ajgtjkn bja pgbual js

    tsjg8

    aa 00bt

    bv

    Snalr nprlxe`nbl bj an vjalmebnb `xe`nAn vjalmebnb `xe`n al namngzn jg ja `l`jgtljg quj sj jgmujgtrn jg ja pugtl `s onkl

    $ % 88nprlxe`nbl aa iv`x 00

    Snalr jxnmtl bj an vjalmebnb `xe`n

    Jstn `es`n vjalmebnb pujbj mnamuanrsjjxnmtn`jgtj! j`pajngbl an ajy bj mlgsjrvnmegbj an jgjrin `jmgemn'An jgjrin egemena! mungbl pnrtj bja rjplsl! js

    purn`jgtj pltjgmena' Rl`ngbl ja lreijg bjnaturns jg ja pugtl `s onkl bj an trnyjmtlren

    $ % $ %88 mls> 000 a`i`idZJ An jgjrin jg ja pugtl `s onkl js purn`jgtjmegtemn

    $ %?

    8 ?

    >jxnmt`vFJ 00

    Eiunangbl jstns bls mngtebnbjs$ %

    ?sjg?mls>? 88

    aa iivjxnmt 00 0

    Ml`pnrnmegJa mlmejgtj jgtrj ja vnalr nprlxe`nbl y ja jxnmtljs

    $ %?sjg?

    ?sjg? 8

    8

    8

    8

    00

    a

    a

    i

    i

    v

    v

    jxnmt

    nprlx

    Jrrlr noslautl ml`jtebl jg an nprlxe`nmeg

    nprlxjxnm vvj 0 Jrrlr rjantevl ml`jtebl jg an nprlxe`nmeg$ %

    $ %?sjg?sjg?

    8

    88

    0

    0

    jxnm

    jxnmnprlx

    v

    vvj

    Npaemngbl jstn cr`uan n als giuals bjajgugmenbl

    8$%

    8 $rnb% j $*%

    > ,>48 8!88>?9

    >8 ,>8 8!>?9=8 ,3 >!>:38 ,= 2!9?

    58 ,? >>!89

    Sj`ls quj! jg ijgjrna an nprlxe`nmeg jsonstngtj oujgn y quj egmausl pnrn giuals tngirngbjs ml`l 38 ja jrrlr js egcjrelr na : *'

    Jkj`pal ?=' Mnamuanr an tjgseg jg an mujrbn bjug pgbual jg cugmeg bja giual quj dnmj anmujrbn mlg an vjrtemna']laumeg'Xnrn mnamuanr an tjgseg R! pre`jrl lotjgj`ls ancujrzn mjgtrpjtn slorj an pnrtmuan!

    mls`iRCRC Gm 00 !yn quj! bj an ceiurn bja pgbual se`paj!CG jstbnbn plr`i mls' Aujil eiunangbl jstnjxprjseg n an `nsn `uatepaemnbn plr an

    nmjajrnmeg mjgtrpjtn a,?`v $gtjsj quj a jsja rnbel%! mlg jstl lotjgj`ls

    a

    ?

    mlsv

    ``iR 0

    Xnrn mlgsjiuer an vjalmebnb usn`ls anmlgsjrvnmeg bj an jgjrin mlgsebjrngbl ml`lgevja 8! ja pugtl bj suspjgseg bja pgbual;

    8? mlsmls

    ?

    > aa `i`i`v 0

    $ %8? mlsmls

    ?

    >0 a`i`v

    Jstl js! $ %8? mlsmls? 0 aiv Xlr al tngtl

    $ %8mls?mls= 0 `iR

    Jkj`pal ?2' Zg mldjtj nmjajrn dnmen nrreon n2!88 `,s? bjsbj an pantnclr`n bj angzn`ejgtl jgan Rejrrn' Jg su egtjrelr! ugn jscjrn pjqujn bj>!:8 fi mujain bja tjmdl `jbengtj ug nan`orjaeijrl bj >!>8 `' ]e an jscjrn sj bjspanzn uggiual pjqujl rjspjmtl n an vjrtemna y sj sujatn!jgmujgtrj ja pjrelbl bj ans lsmeanmelgjs bj stj

    pgbual'

    ]laumeg'

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    20/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ?8

    $ %R

    ni

    ?0

    &0

    a

    $ %ni

    R

    &

    0a

    ?

    >

    _jj`panzngbl vnalrjs

    $ %24!5>8!>

    ?

    >

    &0

    R 0 8!82: s

    XGBZAL ML@XZJ]RLZg pgbual ml`pujstl $l cseml% js munaquejrmujrpl riebl quj pujbj lsmeanr aeorj`jgtjnarjbjblr bj ug jkj dlrezlgtna onkl an nmmeg bjan irnvjbnb' ]jn [[ ja jkj dlrezlgtna y M jamjgtrl bj `nsn bja mujrpl' Mungbl an agjn LM

    dnmj ug giual mlg an vjrtemna! ja tlrqujnarjbjblr bja jkjz nmtungtj slorj ja mujrpl js

    sjg@ibz 0 ! blgbj bjs an bestngmen LMjgtrj ja jkjzy ja mjgtrl bj `nsn M' ]e E js ja`l`jgtl bj egjrmen bja mujrpl narjbjblr bja jkj

    z! y

    0 js an nmjajrnmeg ngiuanr'Npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg pnrn an

    rltnmeg 0 E lotjgj`ls;

    0 E@ibsjg ' ]uplgejgbl quj ans

    lsmeanmelgjs slg bj pjqujn n`paetub! plbj`lssuplgjr quj sjg ! bj `lbl quj an jmunmegbja `lve`ejgtl js

    E

    @ib0

    l 80&

    E

    @ib

    Xgbual ml`pujstl'

    Xlbj`ls ml`pnrnr jstn jmunmeg bja`lve`ejgtl ml`pnrnr mlg an jmunmeg

    8? 0&

    xx ! bj`lstrngbl quj ja `lve`ejgtlngiuanr lsmeantlrel js nr`geml se`paj! mlg

    E

    @ib0? ' Xlr mlgseiuejgtj! ja pjrlbl bj ans

    lsmeanmelgjs js

    @ib

    ER ?0

    Jkj`pal ?:' Zg ngeaal bj 8!>8 ` bj rnbel jstsuspjgbebl bj ugn vnreaan! ml`l sj eaustrn jg anceiurn' Bjtjr`egnr su pjrlbl bj lsmeanmeg'

    ]laumeg'Bjseigngbl ja rnbel bja ngeaal plr _! su`l`jgtl bj egjrmen mlg rjspjmtl n ug jkj quj

    pnsn n trnvs bj su mjgtrl bj `nsn M js?`_EM 0 ' Jgtlgmjs! se npaemn`ls ja tjlrj`n bj

    ]tjegjr $ %?@bEE ML &0 ! jg jstj mnsl b0_! ja`l`jgtl bj egjrmen mlg rjspjmtl n ug jkj quj

    pnsn n trnvs bja pugtl bj suspjgseg L js?@_EE M &0 0

    ??? ? ___ 0& !Xnrn ug pgbual cseml l ml`pujstl

    @ib

    ER ?0

    @i_

    @_R

    ???0

    i

    _R

    ??0

    Al muna egbemn quj js jquevnajgtj n ug pgbualse`paj bj algietub ?_! l sjn ja be`jtrl bjangeaal' Na rjj`panznr als vnalrjs bj_ 0 8!>8 ` y

    i0 5!4 `,s? lotjgj`ls R0 8!44 s'

    Jkj`pal ?3' Jg ugn mn`egntn glr`na! anspejrgns bja sjr du`ngl l bja nge`na lsmeangaeorj`jgtj `s l `jgls ml`l ug pgbualcseml' Jstn losjrvnmeg dn pjr`etebl n alsmejgtcemls jste`nr an vjalmebnb n an muna ansmrenturns jxtegtns tnajs ml`l als beglsnurelsvenknong' ]e ugn kerncn tejgj ugn algietub bj

    pejrgns bj >'4 `! y ugn algietub bja pnsl bj > `!qu jste`nrn ustjb pnrn ja pjrlbl bj anlsmeanmeg bj an pejrgn< Mua sjrn su vjalmebnbna mn`egnr

    bja pugtl bj lsmeanmeg js ?=

    >`AE0

    Ja pjrelbl bj ug pgbual cseml js

    @ib

    ER ?0 0

    i

    A

    A`i

    `A

    =

    ?

    ??

    =

    >

    ?

    ?

    0

    0 ?!? s

    s

    `8!23

    s?!?

    `>

    pjrelbl

    pnslbjaalgietub000v

    Jkj`pal ?9' Mlgsebjrj ugn onrrn bjainbn mlg`nsn@0 2 fi y bj algietub A 0 >!? ` pevltnbnjg ug jkj dlrezlgtna aeorj bj cremmeg jg ja pugtl

    A,2 bjsbj ug jxtrj`l! ml`l sj `ujstrn jg anceiurn'n% Jgmujgtrj $n pnrter bj an bjcegemeg% anjxprjseg pnrn ja `l`jgtl bj egjrmen bj an onrrnrjspjmtl bja pevltj'

    o% Lotjgin ugn jmunmeg quj b an nmjajrnmegngiuanr bj an onrrn ml`l cugmeg bj 'm% Bjtjr`egj ja pjrelbl pnrn pjqujns n`paetubjsbj lsmeanmeg rjspjmtl bj an vjrtemna'

    ]laumeg'n%

    000 2=

    8

    ?2

    8

    ??

    AA

    brA

    @rbr

    A

    @rb@rE

    &

    0

    ==

    2=

    2=AA

    A

    @

    024

    9

    32

    ?4

    =

    ?= @AA

    A

    @0

    o% 8sjg2E

    @iAr 0

    0

    A

    i

    E

    @iA

    9

    >?sjg

    2 800

    Xnrn lsmeanmelgjs pjqujns!

    A

    i

    9

    >?0

    m%i

    A

    @iA

    ER

    >?

    9?

    2? 8 00

    0 >!34 s

    Jkj`pal ?4' Zg besml pjqujl bjainbl bj `nsn` y rnbel rsj sukjtn cer`j`jgtj n an mnrn bj ltrlbesml bjainbl bj rnbel _ y `nsn @! ml`l sj`ujstrn jg an ceiurn' Ja mjgtrl bja besml pjqujlsj almnaezn jg ja olrbj bja besml `nylr' Ja besml`nylr sj `lgtn plr su mjgtrl jg ug jkj segcremmeg' Ja besplsetevl sj iern ug giual y sjsujatnn% Bj`ujstrj quj an rnpebjz bja besml pjqujlmungbl pnsn plr an plsemeg bj jqueaeorel js

    $ %

    &&

    0

    ?

    mls>?

    ?

    ?

    _

    r

    `

    @i_v

    o% Bj`ujstrj quj ja pjrelbl bja`lve`ejgtl js

    $ %`i_

    `r_`@R

    ?

    ??

    ?? &&0

    ]laumeg'n%J0F& Z0 mlgstngtj! Aujil

    Fnrreon & Znrreon 0Fnonkl & ZnonklMl`l Fnrreon 0 Znonkl 0 8

    Lotjgj`ls ??

    >E`id 0 ! pjrl

    $ % mls>mls 00 ___d !_

    v0 j

    ???

    ??`_

    `r@_E &&0 ' ]ustetuyjgbl

    jgmlgtrn`ls

    $ %?

    ??

    ??

    ???

    >mls>

    _

    v`_

    `_@_`i_

    &&0

    $ % ??

    ?

    ??2mls> v

    `

    _

    `r@`i_

    &&0 y

    $ %

    &&

    0

    ?

    mls>2

    ?

    ?

    ?

    _

    r

    `

    @i_v

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    22/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ??

    Bj nqu

    $ %

    &&

    0

    ?

    mls>?

    ?

    ?

    _

    r

    `

    @i_v

    o% Xnrn ug pgbual cseml

    ib@

    ER

    R

    ?0 ! nqu @`@R &0 6

    $ %$ %@`

    `_

    @`

    @`_b

    &0

    &&

    08

    Aujil;

    $ %$ %

    &

    &

    &&

    0

    @`

    `_i@`

    `_`r@_

    R

    ???

    ???

    $ %`i_

    `r_`@R

    ?

    ??

    ?? &&0

    Jkj`pal ?5' Zg lokjtl munbrnbl bj `nsn ` sjmlgstruyj mlg muntrl vnreaans ugeclr jsebgtemns! mnbn ugn mlg ugn algietubA! ugebnsjgtrj s' Jstj lokjtl sj mujain bj su jsquegnsupjrelr jg ug ingmdl se sj iern aeijrn`jgtj n anezquejrbn y aujil sj sujatn! mlg qu crjmujgmenlsmeanr bj ug anbl na ltrl>sjg%8:!>%$?:!2$$?>>sjg%>!?%$22$? 88 &0b

    `=4!80

    ?? %>!?%$?:!2$=>?%>!?%$22$? &0LE

    ?fi`:3!2880

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    23/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ?=

    Aujil;

    s

    rnb5:!8

    :3!288

    =4!8%4!5$:!5300

    ]E]RJ@N] BJ XGBZAL] U _J]L_RJ]

    Jkj`pal =>' Ja sestj`n `lstrnbl jg an ceiurnmlgsestj bj ugn onrrn bj `nsn bjsprjmenoaj!

    pevltnbn jg L! Zgn `nsn ` pjqujn jg jajxtrj`l lpujstl n L y ug rjslrtj bj mlgstngtj fjg an `etnb bj an onrrn' Jg an plsemeg `lstrnbnja sestj`n sj jgmujgtrn jg jqueaeorel' ] sj knan an

    onrrn dnmen nonkl ug giual pjqujl y sj sujatn!mua js ja pjrelbl bj ans lsmeanmelgjsmls

    Ns;

    0 ??

    2a

    a`

    f 8

    20&

    `

    f

    Jmunmeg bj `lvejgbl nr`geml se`paj mlg

    `

    f

    20

    f

    `R

    2?0

    Jkj`pal =?' Xrloaj`n bja @jtrgl`l' Ja`jtrgl`l js ug npnrntl pnrn `jber ja tej`pl y`nrmnr ja ml`ps bj an `semn

    An ceiurn `ujstrn ug `jtrgl`l y ug lbjalbj `jtrgl`l'@jtrgl`l vjrtemna egvjrtebl An ceiurn`ujstrn ug `jtrgl`l egvjrtebl! blgbj an `nsn

    @ sj pujbj setunr jgtrj als jxtrj`ls N y O'

    Bjsprjmenr ja pjsl bj an onrrn riebn LNO' LN 0a ! LO 0 a>8 ! an `nsn bj an onrrn bja pgbual sjmlgsebjrn bjsprjmenoaj'n% Jgmujgtrj an jmunmeg becjrjgmena qujiloejrgn ja `lve`ejgtl mungbl an `nsn@jstsetunbn n ugn bestngmen d bja pugtl L'

    o% Mua js an crjmujgmen gnturna bj an lsmeanmegmungbl@jst pre`jrl almnaeznbn jg N y aujiljg O

    ]laumeg'n%

    LL E@idfx 00 sjg'mls'? a Ml`l; sjgx a0 ! ?@dEL 0 ;

    sjg'mls'? ? @idsjgf a 0?

    ??

    bt

    b@d

    Mlg sjg ! >mls 0 y se`paecemngbl;

    0 ??? did@

    fa

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    24/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ?2

    8?

    ?

    ?

    0

    &&

    d

    i

    d@

    f a

    o%mlg @jg N; a0d

    8?

    0

    &&

    a

    i

    @

    f

    a

    i

    @

    f&0

    ? 0

    a

    i

    f

    @

    @

    f

    &?

    >?

    Mlg @jg O; a>80d

    8>8>88

    ?0

    &&

    a

    i

    @

    f

    a

    i

    @

    f&0

    >88

    ? 0

    a

    i

    f

    @

    @

    f

    &?

    >88>

    ?

    >8

    >

    @jtrgl`l vjrtemna bjrjmdl An ceiurn `ujstrnug `jtrgl`l egvjrtebl! blgbj an `nsn @ sj

    pujbj setunr jgtrj als jxtrj`ls N y O'Bjsprjmenr ja pjsl bj an onrrn riebn LNO' LN 0a ! LO 0 a>8 'n% Jgmujgtrj an jmunmeg becjrjgmena qujiloejrgn ja `lve`ejgtl mungbl an `nsn@jstsetunbn n ugn bestngmen d bja pugtl L

    o% Mua js an crjmujgmen gnturna bj an lsmeanmegmungbl@jst pre`jrl almnaeznbn jg N y aujiljg O

    ]laumeg'n%

    LL E@idfx 0&0 sjg'mls'? a Ml`l; sjga0x ! ?@dEL 0 ;

    sjg'mls'? ? @idsjgf & a 0?

    ??

    bt

    b@d

    Mlg sjg ! >mls 0 y se`paecemngbl;

    0& ??? didf

    a

    8?

    ?

    ?

    0

    &

    d

    i

    d@

    f a

    o%mlg @jg N; a0d 8

    ?0

    &

    a

    i

    @

    f

    a

    i

    @

    f0

    ? 0

    a

    i

    f

    @

    @

    f

    ?

    >?

    Mlg @jg O; a>80d

    8>8>88

    ?0

    &

    a

    i

    @

    f

    a>8>88

    ? i

    @

    f0

    0af

    @i

    @

    f:>

    ?

    >8

    >

    @jtrgl`l dlrezlgtnaAn ceiurn `ujstrn ug `jtrgl`l egvjrtebl!blgbj an `nsn @ sj pujbj setunr jgtrj alsjxtrj`ls N y O' Bjsprjmenr ja pjsl bj an onrrnriebn LNO' LN 0 a ! LO 0 a>8 'n% Jgmujgtrj an jmunmeg becjrjgmena qujiloejrgn ja `lve`ejgtl mungbl an `nsn@jst

    setunbn n ugn bestngmen d bja pugtl Lo% Mua js an crjmujgmen gnturna bj an lsmeanmegmungbl @ jst pre`jrl almnaeznbn jg N y aujiljg O

    ]laumeg'n%

    Jqueaeorel jstteml 8? 0&0 @idxfL a Ja tlrquj prlbumebl plr als pjsls bj ans `nsns jsml`pjgsnbl plr als tlrqujs prlbumebls plr ansrjnmmelgjs n ans bjclr`nmelgjs prjvens bj alsrjslrtjs' Aujil an jmunmeg beg`emn js;

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    25/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ?:

    LL Efx 00 mls'? a Ml`l; sjga0x ! ?@dEL 0 ;

    ?

    ??? mlssjg'?

    bt

    b@df

    0 a

    Mlg sjg ! >mls 0 y se`paecemngbl;

    0 ??? d@

    fa

    8?

    ?

    ?

    0

    &

    d@

    f a

    o%Mlg@jg N; a0d

    8?

    0

    &

    @

    f

    @

    f?0

    Mlg@jg O; a>80d

    8>88

    ?0

    &

    @

    f

    @

    f?

    >8

    >0

    Jkj`pal ==' Zg meaegbrl bj `nsn@y rnbel_ sjmlgjmtn plr `jbel bj ug rjslrtj bj mlgstngtj fml`l bj `ujstrn jg an ceiurn' ]e ja meaegbrl tejgjaeojrtnb bj rlbnr slorj an supjrcemej dlrezlgtna

    seg rjsonanr! jgmlgtrnr su crjmujgmen'

    ]laumeg'Xlr an ajy bj GjwtlgNpaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg na meaegbrl!

    0 `nC l cCfxx` 0

    Blgbj Ccjs an cujrzn bj cremmeg!Zsngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg pnrn an rltnmeg!

    0 lE !

    _CE cl 0

    l _C_

    x`_ c0

    ?

    ?

    >

    Bj nqu 0 x`Cc ?> ! sustetuyjgbl jstn jxprjseg jg an

    jmunmeg bj an cujrzn lotjgj`ls

    0 x`fxx`?

    >l 8

    ?

    =0&

    fxx`

    y s,rnb=

    ?8

    @

    f0

    Xlr ja `tlbl bj an jgjrin;An jgjrin tltna bja sestj`n js an su`n bj an

    jgjrin megtemn $trnsanmelgna y rltnmelgna% y anjgjrin pltjgmena6 y pjr`ngjmj eiuna pnrn tlbltej`pl!

    J0 $Ftrnsanmeg &Frltnmeg% &Z?

    ?

    > 0 x@Ftrnsanmeg !

    ?

    ?

    > 0 lrltnmeg EF

    Blgbj ja `l`jgtl bj egjrmen bja meaegbrl js

    ?

    ?

    >@_El 0 !

    Rn`oeg x_ 0 y

    0x_

    An jmunmeg bj an jgjrin bja sestj`n pnrnmunaquejr tej`pl js

    &

    &0

    '

    ?

    ?

    ??

    ?

    >

    ?

    >

    ?

    >

    ?

    >fx

    _

    x@_x@J

    0 ??

    ?

    >

    2

    =fxx@ &

    Ml`lJ0 mlgstngtj! 80bt

    bJ

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    26/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ?3

    8?

    =0

    &0

    xfxx@bt

    bJ

    Ml`l'

    x gl sej`prj js mjrl! an jmunmeg bja`lve`ejgtl js

    8?= 0& fxx@ l s,rnb

    =?8@

    f0

    Jkj`pal =2' Dnaanr ja vnalr` bj an `nsn bjasestj`n $o% bj `lbl quj su crjmujgmen sjn an`es`n quj an bja sestj`n $n%' Mlgsebjrj quj alsbls rjslrtjs slg eiunajs y quj an plajn bjasestj`n $n% tejgj `nsn `? y rnbel_! An mujrbn glrjsonan slorj an plajn'

    ]laumeg'

    &0 ?>?

    ??

    >_`_`fx_

    &0 ?>?

    ?

    ?> _``f_

    8

    ?

    >>?

    0

    &&

    ``

    f

    &0

    >??

    >``

    f

    Xnrn quj ja sestj`n $o% tjgin eiuna crjmujgmen

    quj ja sestj`n $n% bjoj tjgjr ugn `nsn

    >??

    >``` &0

    Jkj`pal =:' Ja besml dl`ligjl tejgj ug`l`jgtl bj egjrmen narjbjblr bj su mjgtrl El 08!: fi`? y rnbel_ 0 8!: `' Jg su plsemeg bjjqueaeorel n`ols rjslrtjs jstg jsternbls : m`'Jgmlgtrnr an crjmujgmen ngiuanr bj lsmeanmeggnturna bja besml mungbl sj aj bn ug pjqujlbjspanzn`ejgtl ngiuanr y sj al sujatn' f0 488

    G,`

    ]laumeg'An ceiurn `ujstrn na sestj`n lsmeangbl mungbl sjdn bjspanznbl ug giual

    Ja rjslrtj bj an bjrjmdn jst jsternbl_x 0

    Ja bj an ezquejrbn jst ml`pre`ebl_x 0

    Aujil f_R0 Npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg pnrn an

    rltnmeg! 0 lE

    0 8ER_R_

    0 8?? Ef_

    8?

    8

    ?

    0&

    E

    f_

    An crjmujgmen ngiuanr js

    8

    ?

    8

    ?

    E

    f_0

    _jj`panzngbl vnalrjs

    $ %$ % s,rnb?4:!8

    :!8488? ?8 00

    Jkj`pal =3' Bjtjr`egnr an crjmujgmen gnturnabja sestj`n rjslrtj-`nsn-plajn `lstrnbl jg anceiurn'

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    27/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ?9

    ]laumeg'Jqueaeorel jstteml;Ja rjslrtj tejgj ug jstern`ejgtl egemena eiuna n

    lr quj prlbumj ugn cujrzn lfr quj jqueaeorn

    na pjsl `i'

    L sjn `ifr l 0

    Xnrn dnmjral lsmeanr dny quj snmnral bjajqueaeorel mlg ug `lve`ejgtl vjrtemna bj an `nsn`'

    ]laumeg npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg;Ml`l ja pjsl jst ml`pjgsnbl plr jajstern`ejgtl prjvel an gemn cujrzn nmtungtj js

    prlbumebn plr ja jstern`ejgtl nbemelgna bjarjslrtj'

    Npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg;

    Xnrn an `nsn `! 0 `nC

    00 x``nR)

    Ml`l rx 0 !

    0 rx

    Aujil

    0 `rR) $>%Xnrn ja besml bj `nsn @! E0

    rfrrREE %$)88 00

    $?%

    Blgbj ?8 @r?>

    E 0 js ja `l`jgtl bj egjrmen bj an

    plajn'_jj`panzngbl $>< Jg $?%;

    ?? %$?

    >fr`rr@r 0

    y 8?

    > ??? 0&

    &

    fr`r@r !

    Cegna`jgtj s,rnb?8 `@

    f

    &0

    ]laumeg plr ja `tlbl bj an jgjrin;J0F& Z0 mlgstngtj

    F0F nsn &Fplajn ?'8

    ??

    ?'

    8

    ?

    ?

    >

    ?

    >

    ?

    >

    ?

    > &0&0 E`rEx`F

    ???

    ?

    >

    ?

    >frfxZ 00

    Ml`l an jgjrin tltna bj sestj`n pjr`ngjmjmlgstngtj!

    $ % 80&ZFbt

    bl

    8?8? 0&&

    frE`r

    8?8? 0

    &&

    frE`r

    Ml`l

    gl sej`prj js mjrl!

    &&

    ?8? frE`r js eiuna n mjrl' Aujil

    8?

    8

    ?

    0&

    &

    `rE

    fr

    s,rnb?8 `@f

    &0

    Jkj`pal =9' Jg ugn supjrcemej dlrezlgtna aesn sjdnaan ugn mnrretl bj `nsn@mlg ja pgbual csemlbj algietubA y `nsn `! egstnanbl jg jaan'Osqujsj ja pjrelbl bj ans lsmeanmelgjs pjqujnsbja sestj`n'

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    28/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ?4

    ]laumeg'

    Ja mjgtrl bj `nsn

    `@

    `x@xx `@m` &

    &0 !

    `@

    `y@yy `@m` &

    &0

    `@

    `v@vv `@m` &

    &0

    Ml`l ja mjgtrl bj `nsn bja sestj`n pjr`ngjmjjg rjplsl jg ja jkj dlrezlgtna

    80m`x 80& `@ `v@v

    `@ v@`v 0

    `@ v@

    `n 0

    Xlr an sjiugbn ajy bj Gjwtlg'Npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg na`lve`ejgtl bj ` mlg rjspjmtl n@;

    `@x `nC 0

    Blgbj

    00 ``@``@ n@

    `nnnn

    Aujil

    &0 `` n@

    `n``i sjg

    $ %`n

    @

    `@i

    &0 sjg

    Mlg sjg y

    0 An` ;

    $ % &0 A

    @

    `@i

    $ %

    80&

    &

    A

    i

    `@

    @

    Jmunmeg bja `lve`ejgtl nr`geml se`paj

    8?8 0&

    Muyn slaumeg js$ % &0 t88sjg

    Mlg crjmujgmen ngiuanr

    $ %A

    i

    `@

    @

    &0

    8

    Xlr mlgsjrvnmeg bj an jgjrin bja sestj`n'

    ??

    ?

    ?

    >

    ?

    >Jgjrin @@v`A &0

    $ %mls>& `iA Xnrn lsmeanmelgjs pjqujns

    sjg y >mls

    Mlg

    0 AAv` mls y

    0 A@

    `v@ !

    lotjgj`ls;?

    ??

    ?>

    ?>Jgjrin

    &0 A

    @`@`A

    $ %mls>& `iA

    0?

    ?>?

    >

    & A@

    ``

    $ %mls>& `iA Bjrevngbl

    8sjg> 0&

    &

    iA

    @

    `

    Ml`l sjg ;

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    29/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ?5

    8> 0&

    &

    iA@

    `

    $ %

    80&

    &

    A

    i

    `@

    @

    Jmunmeg bja `lve`ejgtl nr`geml se`paj8?8 0&

    Muyn slaumeg js$ % &0 t88sjg

    Mlg crjmujgmen ngiuanr

    $ %Ai

    `@

    @

    &08

    $ %i

    A

    @

    `@R

    &00

    ?

    ?

    8

    Npaemnmeg n ug prltltepl

    @0 :>?!3 i` 0 :?!= i

    A 0 >2 & ? 0 >3 m`Mnamuanbl

    $ %Ai

    `@

    @

    &08 0 $ % >3!8

    4!5

    =!:?3!:>?

    3!:>?

    &

    0 9!2:= rnb,s

    s42!82:!9

    ?00

    R

    @jbemeg jxpjre`jgtna

    R0 ?!? >!2 0 8!4 s

    XGBZAL BJ RL_]EG'

    Ltrl jkj`pal bj `lve`ejgtl nr`geml se`paj jsja pgbual bj tlrseg! mlgsestjgtj jg ug mujrplsuspjgbebl plr ug nan`orj l ceorn bj tna `ngjrnquj an agjn LM pnsn plr ja mjgtrl bj `nsn bjamujrpl' Mungbl ja mujrpl sj rltn ug giual n

    pnrter bj su plsemeg bj jqueaeorel! ja nan`orj sjtujrmj! jkjrmejgbl slorj ja mujrpl ug tlrquj narjbjblr bj LM quj sj lplgjg nabjspanzn`ejgtl y bj `nigetub prlplrmelgna nagiual! 0 ! blgbj js ja mljcemejgtj bjtlrseg bja nan`orj'

    Npaemngbl an sjiugbn ajy bja `lve`ejgtl $pnrnvnrenoajs ngiuanrjs%;

    88 E0 ]e 8E js ja `l`jgtl bj egjrmen bja mujrpl mlg

    rjspjmtl na jkj LM! an jmunmeg bja `lve`ejgtl

    8E0 ! mlg

    0 ! js

    0

    8E l 88

    0&

    E

    Gujvn`jgtj jgmlgtrn`ls an jmunmeg becjrjgmena

    bja @N]! bj `lbl quj ja `lve`ejgtl ngiuanr js

    nr`geml se`paj! mlg8

    ?

    E

    0 6 ja pjrlbl bj

    lsmeanmeg js

    8?

    ER0

    Jstj rjsuatnbl js egtjrjsngtj bjoebl n qujplbj`ls usnral jxpjre`jgtna`jgtj pnrnbjtjr`egnr ja `l`jgtl bj egjrmen bj ug mujrplsuspjgbegblal bj ug nan`orj muyl mljcemejgtj

    bj tlrseg sj mlglmj! y aujil `ebejgbl japjrlbl R bj lsmeanmeg'

    Jkj`pal =4' ^ujrj`ls bjtjr`egnr ja `bual bjmeznaanburn bj ug `ntjrena y pnrn jaal tl`n`lsugn `ujstrn ceaeclr`j bja `es`l! bj :8 m` bjalgietub y 8!3 `` bj be`jtrl! mlg an qujvn`ls n mlgstruer ug pgbual bj tlrseg!sukjtgblaj jg an pnrtj egcjrelr y plr su pugtl`jbel! ugn onrretn bj ?8 m` bj algietub' ]jbjsvn an onrretn bj su plsemeg bj jqueaeoreltlrselgngbl ja deal! `ebegblsj >8 lsmeanmelgjs

    ml`pajtns jg ?8 s' jg als jxtrj`ls bj an onrretnsj mlalmng sjgbns `nsns bj pal`l! quj sj

    pujbjg mlgsebjrnr ml`l pugtunajs! bj : i mnbn

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    30/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    =8

    ugn! y sj plgj bj gujvl n lsmeanr ja sestj`n plrtlrseg! egvertejgbl ndlrn 28 s jg >8lsmeanmelgjs' Mnamuaj ja `bual bj meznaanburn']laumeg'Mlg ja pre`jr pgbual bj tlrseg

    >> ?

    ER 0 ! mlg ?> >?

    >@AE 0

    Mlg ja sjiugbl pgbual bj tlrseg

    ?? ? ER 0 ! mlg

    $ %$ % 2>?=

    >? >8>!8>8:? &0&0 EEE

    Ja vnalr bj js eiuna pnrn n`ols mnslsJajvngbl na munbrnbl R> y R?

    >??> 2

    ER 0 !

    ???? 2

    ER 0

    _jstgblans;

    $ %>??

    ?>

    ??

    2EERR 0

    $ %$ %?>??

    >??2

    RR

    EE

    0

    Ml`l als pjrelbls slg;

    s?>8

    ?8> 00R y s2>8

    28? 00R

    An becjrjgmen bj als `l`jgtls bj egjrmen js;2

    >? >8&0EE 2>? >8

    0EE Aujil;

    $ %

    $ %

    $ %

    $ %??

    2?

    ?

    >

    ?

    ?

    >??

    ?2

    >822

    0

    0

    RR

    EE

    0 =!?5 x >8-2

    ]ejgbl I_

    a?

    20

    2

    ?

    _I

    a0

    _jj`panzngbl vnalrjs lotjgj`ls6

    $ %$ %

    $ %2=

    2

    2

    >8=!8

    >8?5!=:!8??

    00

    _

    Ia

    0 >! ?5 x >8>8 G,`?

    @LSE@EJGRL N_@GEML JG BL]BE@JG]ELGJ]'Dnstn ndlrn gl dj`ls ae`etnbl n jstubenr ja`lve`ejgtl nr`geml bj an pnrtmuan l mujrplbjsmretl plr ugn slan vnrenoaj! ndlrn

    pjr`eterj`ls n an pnrtmuan! `lve`ejgtl jg blsbe`jgselgjs'

    0 rfC

    An cujrzn sj pujbj bjsml`plgjr jg blsml`plgjgtjsfxCx 0 ! fyCy 0

    Ans jmunmelgjs bja lve`ejgtl slg;

    8?8 0&

    xx ! 8?8 0&

    yy

    Blgbj ml`l ngtjs `f0?8 ' Ans slaumelgjsslg;

    $ % $ %0 tNx t 8mls ! $ % $ %0 tOy t 8mls Aujil ja `lve`ejgtl js nr`geml se`paj jg

    mnbn ugn bj ans be`jgselgjs! n`ons lsmeanmelgjstejgjg an `es`n crjmujgmen pjrl tejgjg qujbecjrjgmenr n`paetubjs y cnsjs' Xlbj`ls lotjgjran jmunmeg bj an trnyjmtlren bj ans pnrtmuansjae`egngbl ja tej`pl tjgtrj ans bls jmunmelgjs'Xnrn jstl jsmreoe`ls;

    $ % $ %V P 0 tOy t 8mls

    0 $ % $ % mlsmls 8tO - $ % $ % sjgsjg 8tO

    Mlg

    $ % Nx

    t 08mls y

    $ %?

    8 >sjg

    0N

    xt

    Aan`ngbl $ % 0 ;

    sjg>mls?

    0N

    xOx

    N

    Oy

    Jajvnbn na munbrnbl sj trngsclr`n jg;

    ????? mlsmls? xONOxyyN & 0

    ?????? sjgsjg xOON

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    31/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    =>

    ^uj js;

    ?????? sjgmls? ONNyNOxO 0&

    Xnrn?

    0 ! jstn jmunmeg tl`n an clr`n bj

    ugn jaepsj;

    >?

    ?

    ?

    ?

    0&O

    y

    N

    x

    Jg ja mnsl pnrtemuanr bjN 0O y ? 0 !tjgbrj`ls ug `lve`ejgtl mermuanr;

    ??? Nyx 0& Ltrl mnsl pnrtemuanr js mlg 80 ! jg qujtjgbrj`ls;

    8? ?? 0& NyNOxyOx $ % 8? 0NyOx !jxprjseg bj jmunmeg bj ugn rjmtn;

    N

    O

    y 0 ! pnrn 80 Bj clr`n se`eanr pnrn 0

    N

    Oy 0 ! pnrn 0

    Jg an ceiurn pujbjg losjrvnrsj naiugns bj ansmurvns mlrrjsplgbejgtjs na mnslN 0 O! mungbl

    80 ! 2 0 y ?0

    Jg ijgjrna ans lsmeanmelgjs oebe`jgselgnajs gl

    tejgjg plr qu sjr ans `es`ns crjmujgmens jg als`es`ls `lve`ejgtls sjig ans berjmmelgjsx jy!bj clr`n quj ans jmunmelgjs sj mlgvejrtng jg

    $ % $ %0 tNx xt mls ! $ % 0 tOy yt mls y an trnyjmtlren gl js yn ugn jaepsj! segl ugn bjans aan`nbns murvns bj Aessnklus' Jstns murvnssjrg mjrrnbns mungbl ja `lve`ejgtl sj rjpetnslorj s `es`l n egtjrvnals rjiuanrjs bj tej`pl!al muna sal sjr plseoaj mungbl ans crjmujgmens

    x y y ! sjng mlg`jgsurnoajs! l sjn! mungbl

    yx

    sjn ugn crnmmeg rnmelgna'

    Jg an ceiurn n mlgtegunmeg sj rjprjsjgtn ugl bjjstls mnsls! pnrn ja muna yx 0 ?,= $y

    nse`es`l!N 0O y 0 %'

    Murvns bj Aessnklus'

    Jg ja mnsl bj quj ja mlmejgtj bj ans crjmujgmensgl sjn ugn crnmmeg rnmelgna! an murvn sjrnoejrtn6 js bjmer! an pnrtmuan gl pnsnr bls vjmjs

    plr ja `es`l pugtl n an `es`n vjalmebnb'

    @jbebn bja bjscnsj jgtrj bls sjnajsJg ug lsmealsmlpel ml`plgj`ls bls @N] bjberjmmelgjs pjrpjgbemuanrjs y bj an `es`ncrjmujgmen ! bjscnsnbls ' ]uplgbrj`ls plrse`paemebnb quj n`ons sjnajs tejgj an `es`nn`paetubN'

    x 0Nsjg$t%y 0Nsjg$t& %An trnyjmtlren ml`l plbj`ls ml`prlonr js ugnjaepsj'An `jbebn bj an egtjrsjmmeg bj an jaepsj mlg alsjkjs T j U gls pjr`etj `jber ja bjscnsj ! jgtrjbls sjnajsx jy'

    n% Egtjrsjmmeg mlg ja jkj UMungblx 0 8! jgtlgmjs t0 8! '

    y8 0 Nsjgy80Nsjg$& % 0 -Nsjg]e `jbe`ls jg an pnrtj plsetevn bja jkj U!tjgbrj`ls quj sjg0y8,N

    Jg an pngtnaan bja /lsmealsmlpel/ ja jkj T y ja jkjU jst bevebebl jg ?8 pnrtjs! mnbn beveseg js ugnugebnb'

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    32/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    =?

    Jg an ceiurn!N0>8! jy8 0:! ja bjscnsj 0=8! `jklr0 ,3

    o% Egtjrsjmmeg mlg ja jkj TMungbly 0 8! jgtlgmjs t0 -! $ - % 'x8 0 -Nsjg

    x80Nsjg$- % 0NsjgJg an ceiurn!N0>8! jx80:! ja bjscnsj 0=8! `jklr0 ,3m% Egtjrsjmmeg mlgx 0N ja olrbj bjrjmdl bj an

    pngtnaan bja /lsmealsmlpel/N 0Nsjg$t% plr al quj t 0 ,?y> 0Nsjg$,?&% 0Nmls

    Jg an ceiurnN 0 >8 y y> 0 4'9:! ja bjscnsj =8! `jklr0 ,3Xlbj`ls ml`prlonr quj sj lotejgj an `es`ntrnyjmtlren mlg ja bjscnsj =8 y ==8 y tn`oegmlg >:8 y ?>8' Xjrl plbj`ls bestegiuer jabjscnsj =8 bj >:8! plr an lrejgtnmeg bj als jkjsbj an jaepsj'

    @jbebn bj an crjmujgmenMl`plgj`ls bls @N] bj berjmmelgjs

    pjrpjgbemuanrjs y bj bestegtn crjmujgmen x! y y']uplgbrj`ls plr se`paemebnb quj n`onssjnajs tejgj an `es`n n`paetubN y ja bjscnsj

    pujbj sjr munaquejr vnalrx 0Nsjg$xt%

    y 0Nsjg$yt&%An rjanmeg bj crjmujgmens sj pujbj lotjgjr npnrter bja g`jrl bj tngijgtjs bj an trnyjmtlrenjg ja anbl vjrtemna y jg ja anbl dlrezlgtna'

    G`jrl bj tngijgtjs anbl vjrtemna

    dlrezlgtnaanbltngijgtjsbjg`jrl

    vjrtemnaanbltngijgtjsbjg`jrl0

    y

    x

    Jkj`pal; jg an ceiurn

    ?

    =0

    y

    x

    Jkj`pal =5' Bls `lve`ejgtls veorntlrelspjrpjgbemuanrjs bj an `es`n crjmujgmen tejgjgsus n`paetubjs jg an rjanmeg ?,= y ugn becjrjgmen

    bj `nrmdn bj `jben algietub bj lgbn' Daajsj anclr`n bja `lve`ejgtl rjsuatngtj']laumeg'Ans jmunmelgjs bj jstls `lve`ejgtls slg;

    tsjg>Nx 0 6 $ %&0 tNy sjg? 0 sjgmlsmlssjg ?? tNtN & 0 tsjg?N

    =

    ?

    ?

    > 0

    0N

    N

    y

    x

    Ja `lve`ejgtl rjsuatngtj js sjig an jmunmegxy

    ?

    =0

    Mlrrjsplgbj n ugn rjmtn bj pjgbejgtj -=,?'

    Jkj`pal 28' Jgmujgtrj an jmunmeg bj antrnyjmtlren bj ug pugtl sl`jtebl n bls`lve`ejgtls lsmeantlrels nr`gemlsrjmtngiuanrjs bnbls plr ans jmunmelgjs

    tsjg=0x 6

    0

    3

    sjg:

    ty

    ]laumeg'

    tsjg=0x =

    tsjgx

    0

    Aujil;?

    =>mls

    0x

    t

    03

    sjg:

    ty

    :3

    sjgy

    t 0

    3sjgmls

    3mlssjg

    :

    y

    tt &0

    0

    &

    ?

    >

    5>

    ?

    =

    =

    ?xx

    =32

    >

    3

    =

    :

    ?xxy0

    Jajvngbl na munbrnbl;

    =32

    >

    =3

    =

    =8

    =?

    ?:

    ??? xxxyy

    0& ]e`paecemngbl;

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    33/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    ==

    2

    >

    5>:

    =

    ?:

    ??

    0&xxyy

    Mlrrjsplgbj n an jmunmeg bj ugn jaepsjegmaegnbn'

    Jkj`pal 2>' Bls lsmeanmelgjs pjrpjgbemuanrjsjgtrj se tejgjg ja `es`l pjrelbl! an `es`nn`paetub y ugn becjrjgmen bj `nrmdn eiuna n ,3'^u lsmeanmeg rjsuatngtj prlbumj%'m% Mnamuanr ja mlmejgtj jgtrj als pjrlbls bjlsmeanmelgjs slorjx jy jg cugmeg bj a y 8a '

    b% ]e pnrn t0 8 sj bjkn aeorj an `nsn ` bjsbj japugtlx 0y 0N8mlg vjalmebnb guan! muajs slgsus mllrbjgnbnsx jy jg ug egstngtj plstjrelrt a

    aaaa

    yfyfC

    $ %8?

    8 ?aa

    aaa

    &0 f

    yf

    Mamual bj Cy;

    yy`nC 0 $ %

    aaa

    yfCCy 8?sjg? 00

    aa

    y

    y

    y

    &0

    ??sjg

    $ %a

    aay

    fbt

    yb` 8?

    ?

    ? $ % 8? 8??

    0&a

    aay

    fbt

    yb`

    $ % 8?

    8?

    ?

    0&

    a

    aay

    `

    f

    bt

    yb

    m% Mnamuanr ja mlmejgtj jgtrj als pjrlbls bjlsmeanmelgjs slorjx jy jg cugmeg bj a y 8a '

    An crjmujgmen bj ans lsmeanmelgjs slorjx js'

    `

    f

    Rxx

    ??00

    Ja pjrlbl bj ans lsmeanmelgjs slorjx'

    f

    `R

    xx ?

    ?00

    !

    An crjmujgmen bj ans lsmeanmelgjs slorjy'$ %

    a

    aa 8?? 00`

    f

    Ryy

    Ja pjrlbl bj ans lsmeanmelgjs slorjy'

    $ %8??

    aa

    a

    00

    f

    `R

    y

    y

    $ %

    $ %a

    aa

    aa

    a

    8

    8?

    ? 0

    0

    f

    `

    f

    `

    R

    R

    y

    x

    ?>

    8>

    0a

    a

    b% ]e pnrn t0 8 sj bjkn aeorj an `nsn ` bjsbj japugtlx 0y 0N8mlg vjalmebnb guan! muajs slgsus mllrbjgnbnsx jy jg ug egstngtj plstjrelrt

    88

    ?mls

    0

    a

    aa'

    j% Beouknr ug irceml bj an trnyjmtlren bj `rjsuatngtj onkl ans mlgbemelgjs bj an pnrtj $b% se

    8:

    5aa 0 '

    An rjanmeg bj ans crjmujgmens js;

    $ %

    $ %aaaa

    aa

    8

    8

    ?

    ?

    0

    0

    `

    f`

    f

    x

    y

    Xnrn ja vnalr bnbl 8:

    5aa 0 ;

    $ %=

    ?

    :

    5:

    5

    8

    888 0

    0

    0

    a

    aa

    a

    aa

    x

    y

    Jg an ceiurn n mlgtegunmeg sj rjprjsjgtn

    =?0

    x

    y

    Murvns bj Aessnklus'

    @LSE@EJGRL N_@GEMLN@L_REIZNBL'

    Jg ja `lve`ejgtl nr`geml se`paj an n`paetubjs mlgstngtj na eiuna quj an jgjrin bja lsmeanblr']eg j`onril snoj`ls quj an n`paetub bja mujrpl

    jg veornmeg! ml`l ug rjslrtj! ug pgbual!bes`eguyj irnbuna`jgtj! al quj egbemn ugn

    prbebn pnuantegn bj jgjrin plr pnrtj bjalsmeanblr' Bjme`ls quj ja `lve`ejgtllsmeantlrel jst n`lrteiunbl'Ja N`lrteiun`ejgtl js mnusnbl plr an cremmeg!

    pnrn ugn rjsestjgmen an vesmlsn tna ml`l an cujrznn`lrteiunblrn bja nerj! an cujrzn n`lrteiunblrn

    pujbj tl`nrsj ml`l prlplrmelgna bj anvjalmebnb' ]jn an cujrzn bj ug n`lrteiunblrCo0 -ov blgbj ja seigl `jgls egbemn quj jstncujrzn tejgj sjgtebl lpujstl na `lve`ejgtl bjamujrpl lsmeangtj;

    Npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg;

    `n 0 - fy - ov

    0 yofyy` 80&&

    fyyoy` ! 80&&

    y`

    fy

    `

    oy

    8? ? 0&&

    yyy l $E%

    `

    o

    ?0 !

    `

    fl 0

    ]laumeg bj an jmunmeg js bj an clr`nrt

    jy 0 _jj`panzngbl jg an jmunmeg lotjgj`ls;8? ?? 0&& rtl

    rtrt jrjjr

    ]e`paecemngbl

    8? ?? 0&& lrr Ans rnmjs bj jstn jmunmeg slg;

    ?8

    ?> &0r y

    ?8

    ?? 0r

    Xlr mlgseiuejgtj an slaumeg ijgjrna bj anjmunmeg $E% js

    &0

    ttt ll

    MjOjjy

    ????

    Besmuseg bj an slaumeg

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    36/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    =3

    n% Mungbl ?? 7l

    >?8

    ? e0 js ugn mngtebnb e`niegnren y

    tetet MjOjjy >> &0

    Dnmejgbl ejNO?

    0 y ejNM 0?

    Lotjgj`ls

    &0

    &&

    ?

    %$%$ >>

    tetet jjNjy

    Jxprjseg quj sj pujbj jsmreoer usngbl ansrjanmelgjs bj Juajr ml`l

    $ % &0 tNjy t >mls Blgbj > js an crjmujgmen bja lsmeanblrn`lrteiunbl! nugquj dnoangbl jstremtn`jgtj gl

    js plseoaj bjceger an crjmujgmen jg ja mnsl bja`lve`ejgtl n`lrteiunbl bjsbj quj jstj gl js ug`lve`ejgtl pjrebeml'An n`paetub `xe`n bja `lve`ejgtl bes`eguyj

    bjoebl na cnmtlr tj ' '

    Jstj `lve`ejgtl sj mlglmj ml`l]ZON@L_REIZNBL l plml n`lrteiunbl'

    o% Mungbl ?? 0l

    8?8? 0 mngtebnb rjna

    Jg jstj mnsl an slaumeg tejgj an clr`n

    $ % tjMtOy &0

    Ja bjspanzn`ejgtl bjmrjmj n su plsemeg bjjqueaeorel seg lsmeanr jg ja `jglr tej`pl plseoaj!n jstj `lve`ejgtl sj aj mlglmj ml`lM_EREMN@JGRJ N@L_REIZNBL'

    Xjrl pnrn n`lrteiunblrjs cujrtjs sjig al`lstrnbl jg an ceiurn nonkl! ja pjrlbl vnrnsjig an n`paetub y ja `lve`ejgtl mn`oen

    mlgsebjrnoaj`jgtj bja `lbjal nr`geml se`paj'Ja n`lrteiun`ejgtl mrteml js an quj aajvn nalsmeanblr na rjplsl jg ja `jglr tej`pl' Jstljgmujgtrn npaemnmelgjs jg egstru`jgtls blgbj jsugn vjgtnkn ja plbjr tl`nr ugn ajmturn rpebn bjaegbemnblr' Js tn`oeg tea plr rjslrtjs jgnsejgtls y n`lrteiunblrjs bj vjdmuals'm% Mungbl ?? 1l

    >?8

    ? 0

    jg jstj mnsl an slaumeg tejgj an clr`nttt MjOjjy >>

    &0 Jg jstj mnsl tn`plml jxestj lsmeanmeg! pjrl sjnmjrmn n an plsemeg bj jqueaeorel `s ajgtn`jgtjquj ja mrteml! n jstj `lve`ejgtl sj aj mlglmjml`l ]LO_JN@L_REIZNBL

    Jkj`pal 2=' Zg pgbual sj nkustn pnrn tjgjr ugpjrlbl jxnmtl ? sjiugbls! y sj plgj jg

    `lve`ejgtl' Bjspus bj ?8 `egutls! sun`paetub dn bes`eguebl n >,2 bj su vnalr egemena']e ja `lve`ejgtl bja pgbual pujbj sj

    rjprjsjgtnbl plr $ %ctj t ?mls80 ! mua js

    ja vnalr bj=43!> 0j

    ]laumeg'n% $ %ctj t ?mls8

    0 Xnrn t0 ?8 x 38 0 >?88 s

    $ %>2

    >?888

    8 0 j

    =43!>>?88

    2

    > 00 jj

    =43!>>?88 0 t

    88>>::!8>?88

    =43!>00

    0>!? x >8-= G's,` fi,s'

    Jkj`pal 22' Ja mujrpl J bj =!=2 fi bj `nsn jgan ceiurn jst nsjiurnbl n an vnreaan BC muyl pjsl

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    37/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    =9

    pujbj eiglrnrsj' Ja rjslrtj tejgj ug `bual f0>88 G,` y ja mljcemejgtj bja n`lrteiunblr js o0 ?3!9 G-s,`' Ja sestj`n jst jg jqueaeorelmungbl BC jst dlrezlgtna' An vnreaan sj bjspanzn8!>8 rnb jg sjgtebl dlrnrel y bjsbj ja rjplslmungbl t0 8' Bjtjr`egnrn% an jmunmeg bja `lve`ejgtl bj an vnreaan!

    o% an crjmujgmen bja `lve`ejgtl'

    ]laumeg'Ja sestj`n sj jgmujgtrn jg jqueaeorel mungbl jst

    jg plsemeg dlrezlgtna' Ja pjsl bj an `nsn jstnjqueaeornbl plr ug jstern`ejgtl egemena bjarjslrtj'An ceiurn `ujstrn ja benirn`n bja mujrpl aeorj bjan vnreaan BC! bjspanznbn jg an berjmmeg plsetevn'

    Npaemngbl an sjiugbn ajy bj Gjwtlg pnrn an

    rltnmeg; BB E0

    $ %

    0

    ??> ?!>:!>?!> @fxxo

    Rjgj`ls quj

    ?!>sjg?!>> 0x ! ?!>> 0

    x

    :!>sjg:!>? 0x Aujil

    0 ?

    ?

    ?

    >

    ?

    ?!>:!>?!> @fxxo f0 >88 G,` y o 0 ?3!9 Gs,` y@0 =!=2 fi_jj`panzngbl vnalrjs

    8??:2'=44!2 0&&

    85!2388!4 0&&

    '

    Bj an clr`n

    8? ?8 0&&

    Blgbj; ?0 4 y 5!23?8 0 Muyn slaumeg js

    $ % 0 tBj t mls y

    $ % $ % 0

    tjBtjB tt mlssjg

    MlgB y mlgstngtjs muyls vnalrjs bjpjgbjg bjans mlgbemelgjs egemenajs bja `lve`ejgtl $jg jstj

    mnsl pnrn t0 8! rnb>!80 y 80

    '

    y ?8? 0 0 5232? ! 0 :!:3 rnb

    Xlr ans mlgbemelgjs egemenajs$ % mlsmls>!8 BB 00 $>%

    $ % $ % 0 mlssjg8 BB $ % mlssjg 0B $?%

    Bj $?% lotjgj`ls

    9?!8:3!:

    2tng 000

    0 -8!3? rnbBj $>%

    rnb>?!84>!8 >!8mls>!8 000 B

    An jmunmeg bja `lve`ejgtl js

    $ %3?!8:3!:mls>?!8 2 0 tj t rnbMlrrjsplgbejgtj n ug `lve`ejgtl lsmeantlrelsuon`lrteiunbl muyl irceml sj ujstrn nmlgtegunmeg! an veornmeg sj n`lrteiunrpebn`jgtj'

    o% An crjmujgmen bja `lve`ejgtl js 0 :!:3rnb,s'

    Jkj`pal 2:' Ja sestj`n bj an ceiurn! jstml`pujstl plr ugn vnreaan dlrezlgtna bj algietub

    A y `nsn@quj sj `ujstrn jg su plsemegdlrezlgtna bj jqueaeorel! ugebn n ug rjslrtj bj

    mlgstngtj fy ug n`lrteiunblr muyl mljcemejgtjbj n`lrteiun`ejgtl js o' Mlgsebjrj an `nsn `pugtuna'n% Xangtjnr an jmunmeg becjrjgmena bja`lve`ejgtl bj an onrrn'

    o% Bjtjr`egj an mlgbemeg pnrn ja mnsl suo-n`lrteiunbl y dnaaj an slaumeg'

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    38/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    =4

    ]laumeg'n%

    &0 ???

    =

    >

    >3

    5

    2A@`fAo

    A

    8

    =

    >

    >3

    5

    =

    >

    >3

    52

    0

    &&

    &&

    @`

    f

    @`

    o

    o% Ja `lve`ejgtl js suon`lrteiunbl pnrn

    ?

    ?

    =

    >

    >3

    532

    =

    >

    >3

    5

    &

    7

    & @`

    o

    @`

    f

    8? ?8 0&&

    &0

    @`

    o

    =

    >

    >3

    54

    !

    &0

    @`

    f

    =

    >

    >3

    58

    $ % 0 tBj t mls

    Jkj`pal 23' Ja sestj`n `lstrnbl jg an ceiurn sjjgmujgtrn jg ja pangl dlrezlgtna jg jqueaeorel'Mlgsestj jg ugn onrrn riebn egbjclr`noaj bj`nsn@! aeinbn n bls rjslrtjs bj mlgstngtj f! ymlg ugn `nsn jg ja jxtrj`l aeorj bj `nigetub`! slorj an muna nmtn ugn cujrzn besepntevn

    prlplrmelgna n su vjalmebnb Cv 0 - o v`' ]e sjbjspanzn ug giual 8!>: rnb jg sjgtebl dlrnrel yaujil sj aj sujatn' Bjtjr`egnr;n% An jmunmeg bj `lve`ejgtl bja sestj`n pnrngiuals pjqujls bj bjclr`nmeg

    o% Jgmlgtrnr an ajy bj `lve`ejgtl pnrn mungblf0>:88 G,` ! o 028 G s,` y@0=`0 =fi!nbj`s a 0>!:`

    ]laumeg'n%

    LL Exofx 00

    mls?mls'? ?> aa Ml`l;

    aa 0 sjg>x ! aa ?sjg?? 0x

    0 a??x

    $ % $ %??8 ??=

    >aa `@E &0 y >mls ;

    Rjgj`ls

    &0 ??? 2=

    2'? aaa `@

    of

    8

    =

    =?

    =

    =0

    &&

    &&

    ``

    f

    ``

    o

    82?

    0&&

    `

    f

    `

    o

    o% $ % &0 tj t mls8

    `

    o

    20

    `

    f

    280 ?8

    ? 0

    Mungbl f0>:88 G,` ! o 028 G s,` y@0=` 0=fi! nbj`s a 0>':` y ja giual egemena 0 8!>:rnb'

    $ %$ %

    >8>2

    2800

    $ %=9:

    %>$2

    >:888 00

    :4!>3?9:=9:>8? 000

    $ % &0

    tj

    t

    :4!>3mls>8

    8

    $ % &0

    tj t :4!>3mls>8 >88

    $ % & tj t :4!>3sjg:4!>3 >88 ]e pnrn t0 8 sj bjspanzn ug giual 8!>: rnb jgsjgtebl dlrnrel y aujil sj aj sujatn'

    $ % mls>:!8 80 $ % $ % sjg:4!>3mls>88 88 0

    Bj jstns jmunmelgjs lotjgj`ls;rnb:2!80 y rnb>9:!88 0

    $ %:2!8:4!>3mls>9:!8 >8 0 tj t

  • 7/28/2019 Fsica 2 Versin 2011 Mejorada, Capitulo 2. Movimiento Oscilatorio

    39/61

    @lve`ejgtl Lsmeantlrel Duil @jbegn Iuz`g

    =5

    Jkj`pal 29' Zg oalquj bj :!8 fealirn`ls sj ugjn ug rjslrtj muyn mlgstngtj js >?: G,`' Ja

    oalquj sj knan bj su plsemeg bja jqueaeorel jgx 08 ` n ugn plsemeg jgx 0 & 8!349 ` y sj aeojrnbja rjplsl' Ja oalquj jgtlgmjs jkjmutnlsmeanmeg n`lrteiunbn n al anril bja jkjx' Ancujrzn n`lrteiunblrn js prlplrmelgna n anvjalmebnb' Mungbl ja oalquj pre`jrl vujavj nx0 8 `! an ml`plgjgtj x bj an vjalmebnb js - ?!8`,s y an ml`plgjgtjx bj an nmjajrnmeg js &:!3`,s?'n% Mnamuaj an `nigetub bj an nmjajrnmeg bja

    oalquj bjspus bj sjr aeojrnbl jg x 0 & 8!349`0 tj ! $ % >mls 0t y $ % 8sjg 0t Aujil; $ % ?8?? NNn 00 !

    ?::

    >?:?8 000

    `

    f

    _jj`panzngbl vnalrjs;

    $ % ?s,`>4!>9?:349!8 00n o% Clr`n se`paj'Mungbl ja oalquj pre`jrl vujavj nx 0 8 `! anml`plgjgtj x bj an vjalmebnb js - ?!8 `,s y anml`plgjgtjx bj an nmjajrnmeg js &:!3 `,s?'

    80&&

    fxxox` $ % $ % $ % 888!?3!:: 0&& fo

    $ % $ % 88!?3!:: 0& o $ % s,`>28!?3!:: 00o

    Ltrn clr`n'$ % 0 tNjx t mls

    $ % $ % 0

    tjNtjNx tt sjgmls

    $ % $ % $ % &0

    tjNtjNx tt sjg?mls??

    x 0 8 `! v 0 - ?!8 `,s! n 0 &:!3 `,s?'$ % 0 tNj t mls8 $>%

    $ % 0 tjN tsjg8!? $?%$ % 0 tjN tsjg?3!: $=%

    $=% , $?%

    $ %$ %

    0

    tjN

    tjNt

    t

    sjg

    sjg?

    8!?

    3!:

    2!>8!2

    3!:00

    ]ejgbl`

    o

    ?0

    $ %$ % s,fi>22!>:?? 000 `o m% Jgx 0 & 8!349 `

    $ %$ %?? 349!8>?:?

    >

    ?

    >00 fNJ 0 ?5!: K

    Jgx 0 8 ` $ %$ %??? 8!?:?>

    ?

    >00 `vJ 0 >8 K

    J0 J? J> 0 >8 - ?5!:0 - >5!: KRrnonkl rjnaeznbl plr an cujrzn n`lrteiunblrn

    Jkj`pal 24' Zg trlzl bj `nseaan bj 8!5 fi sjjgmujgtrn pjinbl jg an pnrtj egcjrelr bja oalqujbj ?!2 fi! ja muna jst suspjgbebl bj bls rjslrtjsy ug n`lrteiunblr $vjr ceiurn%' Mnbn rjslrtjtejgj ugn mlgstngtj f0 >48 G,` y jan`lrteiunblr tejgj ug mljcemejgtj o 0 =8 G's,`'Mlgsebjrj quj ja sestj`n jst jg