TALLER 1 FISICA: OSCILACIONES, ONDAS Y ÓPTICA
Enviado por leidy castaño • 9 de Abril de 2021 • Apuntes • 612 Palabras (3 Páginas) • 146 Visitas
[pic 1]
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
PROGRAMA CURRICULAR INGENIERÍA INDUSTRIAL
TALLER 1
FISICA: OSCILACIONES, ONDAS Y ÓPTICA
LEIDY CAROLINA CASTAÑO MOLANO
ANDRES SEBASTIAN DIAZ DEJOY
DOCENTE
CARLOS VARGAS HERNANDEZ
MANIZALES, CALDAS
2021
- INTRODUCCIÓN
El movimiento armónico simple (M.A.S.), también conocido como movimiento vibratorio armónico simple (m.v.a.s.), es un movimiento periódico en que el cuerpo oscila de un lado a otro de su posición de equilibrio y en intervalos de tiempo iguales. [1] Algunos ejemplos son: El movimiento circular del segundero de las agujas del reloj, movimiento del columpio, además las funciones trigonométricas seno y coseno muestran este comportamiento, así que se puede construir una solución alrededor de una de ellas o de ambas.
El caso más común es la fuerza que experimenta una partícula de masa m atada a un resorte, donde dicha fuerza se define en la siguiente ecuación conocida como Ley de Hooke.
[pic 2]
El signo (−) en la ecuación anterior se debe a la fuerza restauradora que tiene sentido contrario al desplazamiento, la fuerza se opone o se resiste a la deformación. Aplicando la segunda ley de Newton, el movimiento armónico simple se define entonces en una dimensión mediante la ecuación diferencial:
[pic 3]
Finalmente se obtiene la ecuación diferencial general del MAS: Siendo m la masa del cuerpo en desplazamiento, donde ,se obtiene la siguiente ecuación donde es la frecuencia angular del movimiento [2].[pic 4][pic 5]
[pic 6]
la solución de la ecuación diferencial da como resultado: .[pic 7]
[pic 8]
La frecuencia de oscilación puede escribirse como:
[pic 9]
Un ejemplo de aplicación de la ecuación anterior marcada en la historia, es cuando el astronauta Alan Bean mide su masa corporal en el espacio, ejerciendo una fuerza sobre un oscilador. Dada la expresión en la ecuación anterior, se puede conocer la masa m de su cuerpo a partir de la frecuencia con la que oscila y la constante recuperadora k. [3][pic 10]
- EXPLICACIÓN Y CÁLCULOS
Se realizo una simulación de laboratorio de resortes en el simulador PhET con el fin de aplicar los conocimientos del movimiento armónico simple (M.A.S).
...