CORPORACION UNIVERSITARIA DEL CARIBE DIVISION DE

CORPORACION UNIVERSITARIA DEL CARIBE
DIVISION DE EDUCACION ABIERTA A DISTANCIA Y
VIRTUAL
PROGRAMA DE LICENCIATURA EN EDUCACIÓN BASICA
CREAD_____________
SESION 2
FISICA III-QUINTO SEMESTRE
GUIA DE ESTUDIO
2013
CIPA 1
ESTUDIANTES:__________________________
En Física se ha idealizado un tipo de movimiento
oscilatorio, en el que se considera que sobre el sistema
no existe la acción de las fuerzas de rozamiento, es
decir, no existe disipación de energía y el movimiento se
mantiene invariable, sin necesidad de comunicarle
energía exterior a este. Este movimiento se llama:
MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE (MAS); una
aplicación de este se da en los péndulos.
Definición: es un movimiento vibratorio bajo la acción
de una fuerza recuperadora elástica, proporcional al
desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento.
Elementos del M.A.S:
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UNIDAD III: Fenómenos ondulatorios
Movimiento Armónico Simple (MAS)
TEMAS:
1. Movimiento periódico
2. Movimiento armónico simple
3. Elementos del movimiento armónico simple
Objetivos:
 Describir el movimiento de un cuerpo que
posee M.A.S
 Identificar los movimientos periódicos
producidos por una fuerza recuperadora
En la naturaleza existen algunos cuerpos que describen
movimientos repetitivos con características similares,
como el péndulo de un reloj, las cuerdas de una
guitarra o el extremo de una regla sujeta en la orilla de
una mesa. Todos los movimientos que describen estos
objetos se definen como periódicos.
1. Oscilación – vibración-ciclo : es el movimiento
realizado desde cualquier posición hasta regresar de
nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias.
2. Elongación: es el desplazamiento de la partícula que
oscila desde la posición de equilibrio hasta cualquier
posición en un instante dado. Representada con la letra
“X”
3. Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el
desplazamiento máximo a partir de la posición de
equilibrio. Representada con la letra “A”
4. Periodo: es el tiempo requerido para realizar una
oscilación o vibración completa. Se designa con la letra
"T".
5. Frecuencia: es el número de oscilaciones o
vibraciones realizadas en la unidad de tiempo. Se
representa con la letra “f”
6. Posición de equilibrio: es la posición en la cual no
actúa ninguna fuerza neta sobre la partícula oscilante.
7. Frecuencia angular: es el cambio de ángulo en la
unidad de tiempo se representa con la letra “ω”
(omega)
ACTIVIDAD PROPUESTA
1. Consultar las unidades de medida de cada uno de los
elementos del movimiento armónico simple
2. Cuál es el periodo de una onda seno que tiene una
frecuencia de 4 Hz.
3. Cuál es el periodo de una onda seno que tiene una
frecuencia de 6 KHz.
4. Cuál es la frecuencia de una onda seno que completa
un ciclo en 5s.
1.
5. Cuál es la frecuencia de una onda seno que completa
un ciclo en 15 microsegundos.
6. Una persona posee un instrumento que puede
golpear el agua 4 veces en 2 segundos ¿Cuál es la
frecuencia en Hertz? Y ¿Cuál es el valor de su periodo
del instrumento?
7. En una fiesta los parlantes oscilaron 57600 veces en
cuatro horas. ¿ Cuál fue su periodo en segundos?
8. Un diapasón vibra con una frecuencia de 440 Hz
¿Cuántas vibraciones ocurren en 1 minuto?
9. Un objeto ejecuta un movimiento armónico simple
con un periodo de 0.84 s. Determinar: la frecuencia y la
frecuencia angular del movimiento.
10. Un objeto oscila con frecuencia angular =8 rad/s.
Hallar la frecuencia y el periodo del movimiento.
Como los vectores fuerza y elongación se orientan en
direcciones contrarias, podemos relacionar fuerza y
elongación mediante la ley de Hooke:
F = - kx
Siendo k la constante elástica del resorte, expresada en
N/m según el SI.
La constante elástica del resorte se refiere a la dureza
del mismo. A mayor dureza mayor constante y, por lo
tanto, mayor fuerza se debe hacer sobre el resorte para
estirarlo o comprimirlo. Como acción a esta fuerza, la
magnitud de la fuerza recuperadora mantiene la misma
reacción.
EJEMPLO
Un ascensor de carga tiene una masa de 150 kg.
Cuando transporta el máximo de carga, 350 kg,
comprime cuatro resortes 3 cm. Considerando que los
resortes actúan como uno solo, calcular:
a. La constante del resorte.
b. La longitud de la compresión del resorte cuando el
ascensor no tiene carga.
ACTIVIDADES
1. Escribe en el recuadro la letra correspondiente a cada
elemento del movimiento oscilatorio.
a. Período. b. Amplitud. c. Frecuencia.
d. Elongación. e. Oscilación.
Ciclo que produce un objeto después de
ocupar todas las posiciones posibles de la
trayectoria.
Número de ciclos que realiza un objeto en un
segundo.
Mayor distancia que alcanza un objeto respecto a la
posición de equilibrio.
Tiempo que tarda un objeto en realizar una
oscilación.
Posición que ocupa un objeto respecto a su
posición de equilibrio
PROBLEMAS BASICOS
1. La rueda de una bicicleta realiza 180 giros en 5
min. Halla el período y la frecuencia del movimiento.
2. Un resorte realiza 10 oscilaciones en 2 s. Calcula:
su frecuencia en hercios y su período de oscilación en
Segundo.
Robert Hooke. Formuló en 1660 la Ley de Hooke,
que describe cómo la fuerza que actúa sobre un
cuerpo elástico es proporcional a la longitud que estira