OSCILACIONES Y ONDAS.

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL

UNEFA NÚCLEO ZULIA

OSCILACIONES Y ONDAS

Docente:                                                                         Discente:

Luis Alfonso Medrano Zambrano                                    José Darío García Sánchez

                                                                 C.I. 26.052.977

                                                        Sección:

                                                          03IPED02  

                                                                                         Materia:                                                                     

                                                                                         Física

                                           Maracaibo, 30 de Marzo 2016 

ÍNDICE:

                                                                                                                             Pág.

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………......1

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE (M.A.S)………………...…………………….......2

OSCILADOR ARMÓNICO…………………………………………………………….......2

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA EN M.A.S…………………………………….......3

APLICACIONES DEL M.A.S……………………………………………………………....4

COMBINACIONES DE M.A.S……………………………………………………………..4

MOVIMIENTO ARMÓNICO AMORTIGUADO..………………………………….........4-5

CONCLUSIÓN………………………………………………………………………………..6

ANEXOS……………………………………………………………………………………....7

BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………………….8

INTRODUCCIÓN:

El presente trabajo tiene como fin conocer y aprender acerca del movimiento armónico simple y ¿Cómo puede ser aplicado en las diferentes áreas de la ciencia?, es decir, en el estudio de las características similares que pueden ocurrir en intervalos de tiempo iguales. Sin embargo este movimiento armónico no solo es aplicado en la ciencia sino también en nuestra vida cotidiana ya sea muelles con resorte, péndulos, resortes sin fricción, circuitos eléctricos, movimiento de dos columnas, vasos comunicantes, las cuerdas de una guitarra, violín, arpa y otros instrumentos de cuerda, ondas de una, dos y tres dimensiones como las ondas electromagnéticas, ya sea la luz, el sonido, radiofrecuencias, entre otros.

 El movimiento armónico simple es muy importante para nuestras vidas, ya que siendo una de las funciones más básicas de la naturaleza es utilizada para gran cantidad de actividades cotidianas de la actualidad. Pero para saber todo acerca de esto debemos saber un poco de historia, es decir, quién fue su descubridor, en diferentes documentos se relata cómo Galileo descubrió el funcionamiento del péndulo. En el año 1583, a la edad de 19 años, cuando asistía a una misa en el Duomo (catedral de la ciudad italiana de Pisa y cuya torre de campanario es la célebre torre inclinada) observó el balanceo de una lámpara de aceite que colgaba del techo mediante un largo cable. Cuando la lámpara comenzó a oscilar y describía arcos grandes se movía rápidamente. Más tarde, cuando la oscilación había disminuido y el arco que describía era más pequeño la lámpara iba más despacio, pero el tiempo total de cada oscilación completa era siempre exactamente el mismo. ¿Cómo descubrió Galileo este hecho? Simplemente usando como patrón de medida su propio pulso, es decir, contando sus pulsaciones cada vez, para asegurar que cada oscilación tenía lugar en el mismo periodo de tiempo. Cuando Galileo llegó a su casa comenzó a experimentar con bolitas de plomo atadas a hilos de diferentes longitudes y descubrió que, cualquiera que fuese el peso del plomo la bolita necesitaba el mismo tiempo para completar un viaje de ida y vuelta y que solo el cambio en la longitud del hilo afectaba al tiempo dela oscilación. Esta observación condujo al invento del péndulo, usado en los relojes y otros instrumentos para medir con precisión el tiempo. El tipo de movimiento que Galileo estaba estudiando se llama Movimiento Armónico Simple, que a partir de ahora escribiremos como M.A.S.

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MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE (M.A.S):

Es un movimiento periódico en ausencia de rozamiento, producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional al desplazamiento y aplicada en la misma dirección pero de sentido opuesto.

Matemáticamente puede escribirse, de acuerdo con la ley de Hooke, que:

F= -K . x

F: Fuerza restauradora

x: Desplazamiento

K: Constante de elasticidad

 Algunos de estos fenómenos pueden observarse fácilmente, como las oscilaciones de un muelle o el movimiento de un péndulo, pero otros no son observables por nuestros sentidos, como las oscilaciones de las moléculas y átomos que constituyen la materia. Sin embargo, estos fenómenos tienen en común unas propiedades características que permiten estudiarlos con una ecuación muy similar.

OSCILADOR ARMÓNICO:

El estudio de las oscilaciones tiene gran importancia en la mecánica cuántica. Las oscilaciones armónicas se usan como modelo para describir las interacciones que presentan una posición de equilibrio y, en particular, son el modelo más usado para estudiar vibraciones.

Un oscilador armónico se rige por la ley de Hooke, según la cual, la fuerza es               F = -kx = -dV/dx, donde k es una constante y V la energía potencial. Integrando la anterior expresión, se obtiene que la energía potencial es; V = kx2/2. La frecuencia de un oscilador viene dada por la relación clásica, υ = (k/m)1/2/2π , siendo m la masa. El oscilador armónico se utiliza como modelo para cualquier sistema oscilatorio. Un caso de gran interés en química es el estudio de la vibración de un enlace. La energía de una molécula diatómica debe poseer un mínimo a una distancia determinada, o distancia de equilibrio, xe, ya que en caso contrario la molécula no se formaría (ver línea roja de la Figura 4.1). A distancias mayores de xe, la energía aumenta, tendiendo, a distancia infinita, a la energía de los átomos por separado, lo que puede tomarse como referencia o cero de energía. Para distancias menores que xe, la energía aumenta de nuevo, debido a repulsiones entre núcleos. Una forma de representar, de forma aproximada, la variación de la energía potencial, V, con la distancia interatómica en una molécula de este tipo es mediante la denominada curva de Morse.

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