UNIVERSIDAD TECNICA DE MACHALA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD ESCUELA DE BIOQUÍMICA FARMACIA NOMBRE: ANA GABRIELA PESANTEZ HERRERA. CURSO: PRIMER SEMESTRE “B” DOCENTE: DR. FREDDY ALBERTO PEREIRA GUANUCHE TEMA: MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE OBJETIVO: Definir de las magnitudes físicas que intervienen en un movimiento armónico simple mediante un ejemplo demostrativo. MARCO TEORICO Un cuerpo describe un movimiento armónico simple cuando la única fuerza que actúa sobre él se expresa de la forma F= -K*X donde k es una constante. Un objeto que oscila atado a un resorte describe un movimiento amónico. Cuando consideramos que sobre el cuerpo no actúa fuerza de fricción y que en el resorte no se disipa energía durante el movimiento tenemos un ejemplo de movimiento armónico simple. En este caso el cuerpo realiza una oscilación cada vez que pasa por determinada posición y al regreso de ella, ha ocupado todas las posiciones posibles. El tiempo que emplea en hacer una oscilación se denomina periodo. el movimiento armónico simple es un movimiento vibratorio bajo la acción de una fuerza recuperadora elástica, proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento. Solemos decir que el sonido de una determinada nota musical se representa gráficamente por la función seno. Ésta representa un movimiento vibratorio llamado movimiento armónico simple, que es aquel que se obtiene cuando los desplazamientos del cuerpo vibrante son directamente proporcionales a las fuerzas causantes de este desplazamiento. Un ejemplo de este movimiento se puede encontrar a partir del desplazamiento de un punto cualquiera alrededor de toda la longitud de una circunferencia. Cuando un punto (P) recorre una circunferencia con velocidad uniforme, su proyección (Q) sobre cualquiera de los diámetros de esta, realiza un tipo de movimiento armónico simple. Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro cuadrantes de la circunferencia, se trazará una perpendicular desde el punto a un diámetro fijo de la circunferencia. A medida que el punto escogido se mueve a velocidad uniforme, el punto proyectado en el diámetro, realizará un movimiento oscilatorio rectilíneo. Para representar gráficamente (en una función) el movimiento armónico simple de un punto, se toman como abscisas los tiempos medidos como fracciones del período (T/12, T/6, T/4...) que es el tiempo que este punto tarda en dar una vuelta completa a la circunferencia; y como a ordenadas las sucesivas prolongaciones del mismo. La resultante es una sinusoide, ya que la variación del tiempo t, se traduce como una variación del sin x, donde x es el ángulo que forma el radio con el semi-eje positivo de abscisas (x es proporcional al tiempo). Elementos: 1. Oscilación o vibración: 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. 3. Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la posición de equilibrio. 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 oscilación o vibración realizadas en la unidad de tiempo. 6. Posición de equilibrio: es la posición en la cual no actúa ninguna fuerza neta sobre la partícula oscilante. MATERIALES UN RESORTE MASA DE 2 Kg PROCEDIMIENTO Colgamos l resorte y determinamos la posición de equilibrio Colgamos una masa de peso conocido en el resorte y medimos el alargamiento con respecto a la posición de equilibrio GRAFICO CÁLCULOS Una masa está sujeta a un resorte una masa con k= 25 N/m. el resorte se estira 0.40 m desde su posición de equilibrio y luego se suelta. a) Encuentra la energía total y la frecuencia de oscilación según los cálculos clásicos. b) Suponga que la energía está cuantificada y encuentra el mismo cuántico n para el sistema. c) Cuanta energía se perdería con un cambio de 1 cuánto. DATOS M= 2Kg K= 25N/m 1 A= 0,40 m Ek= 2 m 𝑣 2 Et=? Ek= 2 x 𝐴2 f=? Ek= 2 (25N/m) (0, 40 m) ² n=? Ek= 2 J 1 1 E=? 1 𝐾 1 25N/m f= 2π √𝑚 f= 2π √ 2Kg f= o.56 seg. E= n*h* f 𝐸 n= ℎ∗𝑓 n= 2𝑘𝑔 −34 6.634𝑥10 𝐽 𝑆 ∗0.56 𝑠 n= 5,364 x10−35 E= N*h* f 𝐽 E= 1* 6.634𝑥10−34 𝑆 ∗ 0.56 𝑠 E=3.728 X 10−34 J APLICACIONES Algunas aplicaciones del péndulo son la medición del tiempo, el metrónomo y la plomada. Se lo aplica en los estudios del movimiento que describe un objeto suspendido de un resorte cuando se encuentra en estado de equilibrio y en ausencia de rozamiento. CONCLUSIONES El Movimiento Armónico Simple es un movimiento periódico en el que la posición varía según una ecuación de tipo senoidal o cosenoidal. El M.A.S. es un movimiento acelerado no uniformemente. Su aceleración es proporcional al desplazamiento y de signo opuesto a este. Toma su valor máximo en los extremos de la trayectoria, mientras que es mínimo en el centro. BIBLIOGRAFIA www.wikipedia.com Libro de física: Máximo Alvarenga.