MOVIMIENTO PERIODICO

MOVIMIENTO PERIODICO

1. ¿Qué es?

   • Es el tipo de evolución temporal que presenta un sistema cuyo estado se repite exactamente a intervalos regulares de tiempo.
     • El tiempo mínimo T necesario para que el estado del sistema se repita se llama período.

2. Ejemplos:

   • Un movimiento armónico simple es un movimiento periódico.
   • La oscilación de un péndulo plano sin amortización es también un movimiento periódico.
   • Una rotación con velocidad constante alrededor de un eje fijo es un movimiento periódico.
   • La Tierra girando alrededor del Sol realiza un movimiento casi periódico.

3. Elementos

   • Vibración u oscilación: Distancia recorrida por la partícula en un movimiento completo de vaivén.
   • Centro de oscilación, O: Pto medio de la distancia que separa las dos posiciones extremas alcanzadas por la partícula móvil
   • Elongación, y. Distancia que en cada instante separa la partícula móvil del centro de oscilación O, tomado como origen de las elongaciones.
     • Coordenada de la posición de la partícula en un momento dado . Consideramos positivos las valores de esta coordenada a la derecha del pto O y negativos a la izquierda.
   • Amplitud A, valor máximo de la elongación.
   • Periodo T, tiempo empleado por la partícula en efectuar una oscilación completa.
   • Frecuencia, f o n, número de oscilaciones efectuadas en la unidad de tiempo. Inversa del periodo f = 1/T (Hertz)

4. ¿Qué es movimiento circular?

   • Es el que se basa en un eje de giro y giro constante, por lo cual la trayectoria es una circunferencia.
     • El período indica el tiempo que tarda un móvil en dar una vuelta a la circunferencia que recorre. Se define como:
     • La frecuencia es la inversa del período, es decir, las vueltas que da un móvil por unidad de tiempo. Se mide en hercios o s-1
     • Velocidad angular es la variación del arco angular o posición angular respecto al tiempo. Es representada con la letra W (omega minúscula) y viene definida como:
     • Velocidad tangencial de la partícula es la velocidad del objeto en un instante de tiempo (magnitud vectorial con módulo, dirección y sentido determinados en ese instante estudiado).

5. ¿Qué son fuerzas centrífuga y centrípeta?

   • la fuerza centrífuga es una fuerza ficticia que aparece cuando se describe el movimiento de un cuerpo en un sistema de referencia en rotación, o equivalentemente la fuerza aparente que percibe un observador no inercial que se encuentra en un sistema de referencia rotatorio.
   • Se conoce como fuerza centrípeta a la fuerza o al componente de la fuerza que actúa sobre un objeto en movimiento sobre una trayectoria curvilínea y que está dirigida hacia el centro de curvatura de la trayectoria.

6. ¿En qué consiste la Ley de Gravitación universal?

   • La ley de gravitación universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa.

7. En que consisten las leyes de kepler:

   • Johannes Kepler, trabajando con datos cuidadosamente recogidos por Tycho Brahe sin la ayuda de un telescopio, desarrolló tres leyes que describen el movimiento de los planetas en el cielo.
     • 1. La ley de la órbita: Todos los planetas se mueven en órbitas elípticas, con el Sol en uno de los focos.
     • 2. La ley de las áreas: La línea que une un planeta al Sol, barre áreas iguales en tiempos iguales.
     • 3. La ley de los periodos: El cuadrado del periodo de cualquier planeta, es proporcional al cubo del semieje mayor de su órbita.

8. ¿Qué es MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE?

   • El movimiento armónico simple (M.A.S.), también denominado movimiento vibratorio armónico simple (m.v.a.s.), es un movimiento periódico de vaivén en el que un cuerpo oscila de un lado a otro de su posición de equilibrio y en intervalos de tiempo iguales
     • Elementos:
       • Elongación, x: Representa la posición de la partícula que oscila en función del tiempo y es la separación del cuerpo de la posición de equilibrio. Su unidad de medidas en el Sistema Internacional es el metro (m)
       • Amplitud, A: Elongación máxima. Su unidad de medidas en el Sistema Internacional es el metro (m).
       • Frecuencia. f: El número de oscilaciones o vibraciones que se producen en un segundo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Hertzio (Hz).
       • Periodo, T: El tiempo que tarda en cumplirse una oscilación completa. Es la inversa de la frecuencia T = 1/f . Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el segundo (s).
       • Fase, φ : La fase del movimiento en cualquier instante. Corresponde con el valor φ=ω⋅t+φ0. Se trata del ángulo que representa el estado de vibración del cuerpo en un instante determinado.
       • Fase inicial, φ0 : Se trata del ángulo que representa el estado inicial de vibración, es decir, la elongación x del cuerpo en el instante t = 0. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el radián (rad)
       • Frecuencia angular, velocidad angular o pulsación, ω : Representa la velocidad de cambio de la fase del movimiento. Se trata del número de periodos comprendidos en 2·π segundos.

9. ¿Qué es fuerza restauradora?

   • La fuerza elástica es la fuerza que ejerce un muelle que no ha superado su límite de elasticidad y sufre una fuerza que lo deforma temporalmente.
     • Caracteristicas:
       • Su dirección sigue el eje longitudinal del muelle.
       • Su sentido es contrario a la deformación que sufre el muelle.
       • Su módulo se puede obtener por medio de la siguiente expresión: Fe=k⋅x.

10. ¿Cómo se da la energía en el M.A.S?

    • La energía cinética Ec en un movimiento armónico simple varía de manera periódica entre un valor mínimo en los extremos y un valor máximo en la posición de equilibrio.
      • Su valor puede venir expresado en función de la elongación x o en función del tiempo t.

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