Ejercicios de movimiento armonico simple

Contenidos
  1. Movimiento armónico simple
    1. Ap physics 1 simple harmonic motion questions and answers pdf
    2. Movimiento armónico simple pdf
    3. Problemas y soluciones de movimiento armónico simple pdf

Movimiento armónico simple

Imagina un coche aparcado contra un muro. Si una excavadora empuja el coche contra el muro, el coche no se moverá pero cambiará notablemente de forma. Un cambio de forma debido a la aplicación de una fuerza es una deformación. Se sabe que incluso fuerzas muy pequeñas provocan alguna deformación. En el caso de pequeñas deformaciones, pueden ocurrir dos cosas importantes. En primer lugar, a diferencia del ejemplo del coche y la excavadora, el objeto recupera su forma original cuando se elimina la fuerza. En segundo lugar, el tamaño de la deformación es proporcional a la fuerza. Esta segunda propiedad se conoce como ley de Hooke. En forma de ecuación, la ley de Hooke es

F=-kx,F=-kx,donde x es la cantidad de deformación (el cambio de longitud, por ejemplo) producida por la fuerza restauradora F , y k es una constante que depende de la forma y la composición del objeto. La fuerza restauradora es la fuerza que devuelve el objeto a su posición de equilibrio; el signo menos está ahí porque la fuerza restauradora actúa en la dirección opuesta al desplazamiento. Obsérvese que la fuerza restauradora es proporcional a la deformación x. La deformación también puede considerarse un desplazamiento respecto al equilibrio. Es un cambio de posición debido a una fuerza. En ausencia de fuerza, el objeto descansaría en su posición de equilibrio. La constante de fuerza k está relacionada con la rigidez de un sistema. Cuanto mayor sea la constante de fuerza, más rígido será el sistema. Un sistema más rígido es más difícil de deformar y requiere una fuerza restauradora mayor. Las unidades de k son newtons por metro (N/m). Uno de los usos más comunes de la ley de Hooke es la resolución de problemas relacionados con muelles y péndulos, que trataremos al final de esta sección.

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Cuando pulsas la cuerda de una guitarra, el sonido resultante tiene un tono estable y dura mucho tiempo (Figura 15.2). La cuerda vibra alrededor de una posición de equilibrio, y una oscilación se completa cuando la cuerda parte de la posición inicial, viaja a una de las posiciones extremas, luego a la otra posición extrema, y vuelve a su posición inicial. Definimos como movimiento periódico cualquier movimiento que se repite a intervalos de tiempo regulares, como el que muestra la cuerda de la guitarra o el de un niño que se balancea en un columpio. En esta sección estudiamos las características básicas de las oscilaciones y su descripción matemática.

Cuando se pulsa la cuerda de una guitarra, ésta oscila hacia arriba y hacia abajo en un movimiento periódico. La cuerda vibrante hace oscilar las moléculas de aire circundantes, produciendo ondas sonoras. (Crédito: Yutaka Tsutano)

En ausencia de fricción, el tiempo necesario para completar una oscilación permanece constante y se denomina periodo (T). Sus unidades suelen ser segundos, pero pueden ser cualquier unidad de tiempo conveniente. La palabra "periodo" se refiere al tiempo de algún suceso, sea repetitivo o no, pero en este capítulo nos ocuparemos principalmente del movimiento periódico, que es por definición repetitivo.

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En esta actividad de debate, aborde lo siguiente:Hemos examinado la estructura organizativa de una organización de mantenimiento típica y hemos revisado la tendencia a la externalización del mantenimiento. En su entrada, compare y contraste la estructura típica de mantenimiento de una compañía aérea con mantenimiento pesado interno frente a una compañía aérea que subcontrata las revisiones de mantenimiento pesado. Debe tener en cuenta quién es el responsable de la calidad de los resultados del mantenimiento, cómo se garantiza la calidad durante y después de las comprobaciones de mantenimiento, qué efecto tiene la externalización, si es que tiene alguno, en el tamaño de la flota, desde el punto de vista de la gestión del mantenimiento, identifique un punto fuerte y un punto débil de la empresa que externaliza el mantenimiento pesado.

Tras haber desarrollado una definición de cultura popular en el último módulo, esta semana nos centraremos en cómo se aplica la cultura popular a su caso personal. Esto puede estar relacionado con tus experiencias personales (como tu afición) o con cosas que hayas observado en tu entorno (por ejemplo, cómo interactúan los miembros de tu familia con la cultura popular). Basándote en los recursos del módulo y en tu propia investigación, escribe una entrada inicial que aborde lo siguiente:Describe un artefacto de la cultura popular que tú o alguien de tu entorno encontréis especialmente interesante. ¿Qué es lo que más te llama la atención de ese artefacto? Comparte un tema de actualidad relacionado con la cultura popular que te haya parecido interesante o que te haya impactado personalmente. Publica un artículo de una fuente de noticias. Al responder a tus compañeros, comenta los ejemplos utilizados y el circuito de retroalimentación creado. ¿Se crean otros circuitos de retroalimentación a través de estos ejemplos (es decir, se presenta más de un mensaje)? Asegúrate de respaldar tu respuesta con información de las lecturas, de este módulo y de cualquier otro recurso adicional que necesites.

Problemas y soluciones de movimiento armónico simple pdf

6. Al pasar junto a un camión de mercancías con remolque por una autopista, observas que su remolque rebota lentamente hacia arriba y hacia abajo. ¿Es más probable que el remolque esté muy cargado o casi vacío? Explica tu respuesta.

8. Los relojes de péndulo se hacen funcionar a la velocidad correcta ajustando la longitud del péndulo. Supongamos que te trasladas de una ciudad a otra donde la aceleración debida a la gravedad es ligeramente mayor, llevando contigo tu reloj de péndulo, ¿tendrás que alargar o acortar el péndulo para mantener la hora correcta, permaneciendo constantes los demás factores? Explica tu respuesta.

9. 9. Explica en términos de energía cómo las fuerzas disipativas, como la fricción, reducen la amplitud de un oscilador armónico. Explique también cómo puede compensarlo un mecanismo impulsor. (Un reloj de péndulo es un sistema de este tipo).

16. Los altavoces de los sistemas estéreo tienen dos terminales codificados por colores para indicar cómo conectar los cables. Si se invierten los cables, el altavoz se mueve en dirección contraria a la de un altavoz conectado correctamente. Explica por qué es importante que ambos altavoces estén conectados de la misma manera.

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