Materia y energia tema 3 y 4

Materia y energia tema 3 y 4

1. Tema 3

   • Movimiento armónico simple
     • Se dice que un cuerpo tiene movimiento periódico cuando reúne las siguientes propiedades (Tippens, 2011): -Se mueve de un lado a otro -La trayectoria del movimiento es fija -Regresa a cada posición- Regresa a cada velocidad -En un intervalo de tiempo definido
     • Se dice que un cuerpo tiene movimiento armónico simple cuando reúne las siguientes propiedades (Tippens, 2011): -El movimiento es periódico -En ausencia de fricción -Producido por una fuerza de restitución -Fuerza directamente proporcional al desplazamiento -Fuerza en dirección opuesta al desplazamiento
       • Un radián se define como la relación entre el segmento de arco s respecto al radio R del círculo, esto es:
         • Cuando el arco s es igual al radio R el ángulo
     • La velocidad angular (o frecuencia angular), cuyo símbolo es la letra griega , y su unidad es el radián por segundo que se representa con el símbolo rad/s, es la rapidez con la que cambia el ángulo .
       • La relación entre la frecuencia angular y la frecuencia f está dada por la fórmula:
   • Ecuaciones de movimiento
     • La posición de un punto en el movimiento armónico simple, cuyo símbolo es la letra x , se definió como:
       • Su unidad básica es el metro, cuyo símbolo es m. La velocidad de cualquier punto cuyo símbolo es la letra , se define como la rapidez con la que varía la posición x (respecto al tiempo):
         • Su unidad básica es el metro por segundo, cuyo símbolo es m/s. La aceleración de cualquier punto cuyo símbolo es la letra , se define como la rapidez con la que varía la velocidad (respecto al tiempo):
   • Fenomenos de onda
     • Si despejamos f de obtenemos la ecuacion A
       • Un resorte se especifica por una constante llamada k, que nos define el desplazamiento que puede llegar a tener al aplicarle una fuerza a uno de sus extremos; así que la ecuación del resorte es:
         • Cuando se coloca una masa m, a un extremo del resorte y este se desplaza y se suelta, resulta una aceleración dada por la segunda ley de Newton:
           • Combinando ambas ecuaciones obtenemos , quedando:
             • Sustituyendo la ecuación B en la ecuación A obtenemos:

2. Tema 4

   • Ondas en reposo y resonancia
     • Una onda mecánica es una perturbación física en un medio elástico. La perturbación se puede propagar en dirección transversal a la vibración de cada partícula del cuerpo como en el caso de una cuerda. La perturbación se puede propagar en dirección longitudinal a la vibración de cada partícula del cuerpo como en el caso de un resorte.
       • Por lo que la velocidad de propagación de la onda se calcula con la fórmula:
       • En el caso de la cuerda, esta tiene una densidad lineal:
   • Los sismos y su relación con las ondas
     • Cuando se produce una perturbación por el movimiento de las placas tectónicas de la tierra, esta produce una propagación de onda a través del casquete terrestre que en diversos lugares del planeta tiene diferentes densidades.
       • Estas ondas pueden ser de diversos tipos: Longitudinales, Transversales, Ondas Rayleigh, Ondas Love:
   • Ondas sonoras
     • el sonido es una onda mecánica longitudinal que se propaga a través de un medio elástico. Para que subsista un sistema de sonido deben existir dos factores: FUENTE DE VIBRACIÓN MECÁNICA MEDIO ELÁSTICO
       • La fuente de vibración puede ser cualquier objeto que produce sonido: instrumentos musicales, vibraciones mecánicas en elementos mecánicos como motores, turbinas, ventiladores, etc. La frecuencia de la fuente de vibración es producto de la frecuencia de resonancia; como se vio con los resortes y péndulos, esta frecuencia depende de las propiedades de la materia.

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