Tema Movimiento Armonico Simple(I)

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“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”. Facultad: INGINIERIA DE SISTEMAS. Curso: FISICA II. Docente tutor: JULIO NUÑES CHEG. Tema: Movimiento Armónico Simple (I) Ciclo: CUARTO OSORIO BALTAZAR AGUSTIN AÑO = 2015

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Tema Movimiento Armonico Simple(I)

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ldquoAntildeo de la Diversificacioacuten Productiva y del Fortalecimiento de la Educacioacutenrdquo

Facultad

INGINIERIA DE SISTEMAS

Curso FISICA II

Docente tutor

JULIO NUNtildeES CHEG

Tema

Movimiento Armoacutenico Simple (I)

Ciclo CUARTO

OSORIO BALTAZAR AGUSTIN

ANtildeO = 2015

MOVIMIENTO ARMOacuteNICO SIMPLE (I)

INTRODUCCIOacuteN

En la naturaleza hay muchos movimientos que se repiten a intervalos iguales de tiempo estos

son llamados movimientos perioacutedicos En Fiacutesica se ha idealizado un tipo

de movimiento oscilatorio en el que se considera que sobre el sistema no existe la accioacuten de

las fuerzas de rozamiento es decir no existe disipacioacuten de energiacutea y el movimiento se

mantiene invariable sin necesidad de comunicarle energiacutea exterior a este Este movimiento se

llama MOVIMIENTO ARMOumlNICO SIMPLE (MAS)

El movimiento Armoacutenico Simple un movimiento que se explica en el movimiento armoacutenico de

una partiacutecula tiene como aplicaciones a los peacutendulos es asiacute que podemos estudiar el

movimiento de este tipo de sistemas tan especiales ademaacutes de estudiar las expresiones de la

Energiacutea dentro del Movimiento Armoacutenico Simple

EL MOVIMIENTO ARMOacuteNICO SIMPLE

Definicioacuten es un movimiento vibratorio bajo la accioacuten de una fuerza recuperadora elaacutestica

proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento

Solemos decir que el sonido de una determinada nota musical se representa graacuteficamente por

la funcioacuten seno Eacutesta representa un movimiento vibratorio llamado movimiento armoacutenico

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 proyeccioacuten (Q)

sobre cualquiera de los diaacutemetros de esta realiza un tipo de movimiento armoacutenico simple

Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro cuadrantes de la circunferencia se

trazaraacute una perpendicular desde el punto a un diaacutemetro fijo de la circunferencia A medida que

el punto escogido se mueve a velocidad uniforme el punto proyectado en el diaacutemetro

realizaraacute un movimiento oscilatorio rectiliacuteneo

Para representar graacuteficamente (en una funcioacuten) el movimiento armoacutenico simple de un punto

se toman como abscisas los tiempos medidos como fracciones del periacuteodo (T12 T6 T4)

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

variacioacuten del tiempo t se traduce como una variacioacuten del sin x donde x es el aacutengulo que forma

el radio con el sami-eje positivo de abscisas (x es proporcional al tiempo)

ELEMENTOS

1 Oscilacioacuten o vibracioacuten es el movimiento realizado desde cualquier posicioacuten hasta regresar

de nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias

2 Elongacioacuten es el desplazamiento de la partiacutecula que oscila desde la posicioacuten

de equilibrio hasta cualquier posicioacuten en un instante dado

3 Amplitud es la maacutexima elongacioacuten es decir el desplazamiento maacuteximo a partir de la

posicioacuten de equilibrio

4 Periodo es el tiempo requerido para realizar una oscilacioacuten o vibracioacuten completa Se

designa con la letra t

5 Frecuencia es el nuacutemero de oscilacioacuten o vibracioacuten realizadas en la unidad de tiempo

6 Posicioacuten de equilibrio es la posicioacuten en la cual no actuacutea ninguna fuerza neta sobre la

partiacutecula oscilante

Relacioacuten entre el MAS y el Movimiento Circular Uniforme

El MAS de un cuerpo real se puede considerar como el movimiento de la proyeccioacuten

(sombra que proyecta) de un cuerpo auxiliar que describiese un movimiento circular uniforme

(MCU) de radio igual a la amplitud A y velocidad angular ω sobre el diαmetro vertical de la

circunferencia que recorre

En lo siguiente podraacutes visualizar dicha relacioacuten

Vamos a establecer una relacioacuten entre un movimiento vobratorio armoacutenico simple y el

movimiento circular uniforme Esto nos va a permitir dos cosas

- Hallar la ecuacioacuten del MAacuteS sin tener que recurrir a caacutelculos matemaacuteticos complejos

- Conocer de doacutende vienen algunos de los conceptos que usamos en el MAacuteS como frecuencia

angular o el desfase

Observando el applet que viene a continuacioacuten Tememos inicialmente el resorte azul que

oscila verticalmente En la circunferencia tienes un punto negro que gira con movimiento

circular uniforme ocupando en cada instante una posicioacuten en la circunferencia Traza

mentalmente la proyeccioacuten de esa posicioacuten sobre el diaacutemetro vertical de la circunferencia En

cada momento la masa que cuelga del resorte ocupa una posicioacuten determinada Observa que

la posicioacuten de la masa del resorte coincide exactamente con la proyeccioacuten de la posicioacuten del

objeto sobre el diaacutemetro que veraacutes en forma de liacutenea azul en el diaacutemetro vertical

Es decir como resumen cuando un objeto gira con movimiento circular uniforme en una

trayectoria circular el movimiento de la proyeccioacuten del objeto sobre el diaacutemetro es un

movimiento armoacutenico simple

Lo mismo

podriacuteamos decir

del resorte

amarillo y la

proyeccioacuten sobre

el diaacutemetro

horizontal que

veraacutes como un

trazo amarillo

sobre dicho

diaacutemetro

Los vectores azul

y amarillo que

variacutean en el applet corresponden al valor de la velocidad del resorte azul para diaacutemetro

vertical y amarillo para el horizontal Observa su variacioacuten y comprobaraacutes que la velocidad es

maacutexima en el centro de equilibrio del resorte y miacutenima en los extremos en los puntos de

miacutenima y maacutexima elongacioacuten Observa tambieacuten como el vector rojo de la graacutefica de la derecha

la velocidad del MAacuteS coincide con el vector azul la velocidad de la proyeccioacuten sobre el

diaacutemetro vertical lo que supone una prueba maacutes de lo que hemos afirmado anteriormente

Ecuaciones del Movimiento Armoacutenico Simple

Foacutermulas

x = A cos W t

x = elongacioacuten

r = A = radio

t = tiempo

w = velocidad angular

Vx = - V Sen Oslash

V = w R

h = w T

W t = V = Vector representativo de la velocidad lineal

Vx = proyeccioacuten de Y sobre el eje X

h = aacutengulo

Vx = -2 F A Sen (2)

Vx = + w A2 - x2

Ax = - w2 A cos w t

Ax = - Ac Cos Oslash

Ac = proyeccioacuten de aceleracioacuten sobre el eje horizontal

Ac = w2 X

Ac = aceleracioacuten centriacutepeta

t = 2 mk

T = periodo

Peacutendulo simple

Definicioacuten es llamado asiacute porque consta de un cuerpo de masa m suspendido de un hilo largo

de longitud l que cumple las condiciones siguientes el hilo es inextensible su masa es

despreciable comparada con la masa del cuerpo el aacutengulo de desplazamiento que llamaremos

0 debe ser pequentildeo

Como funciona con un hilo inextensible su masa es despreciada comparada con la masa del

cuerpo el aacutengulo de desplazamiento debe ser pequentildeo

Hay ciertos sistemas que si bien no son estrictamente sistemas sometidos a una fuerza tipo

Hooke si pueden bajo ciertas condiciones considerarse como tales El peacutendulo simple es

decir el movimiento de un grave atado a una cuerda y sometido a un campo gravitatorio

constante es uno de ellos

Al colocar un peso de un hilo colgado e inextensible y desplazar ligeramente el hilo se produce

una oscilacioacuten perioacutedica Para estudiar esta oscilacioacuten es necesario proyectar las fuerzas que se

ejercen sobre el peso en todo momento y ver que componentes nos interesan y cuales no

Esto se puede observar en la figura 131

Vemos pues que considerando uacutenicamente el desplazamiento tangente a la trayectoria es

decir el arco que se estaacute recorriendo podemos poner

Que a veces tambieacuten se expresa como

Esta ecuacioacuten es absolutamente anaacuteloga a la de un movimiento armoacutenico simple y por tanto

su solucioacuten tambieacuten seraacute (132) teniendo uacutenicamente la precaucioacuten de sustituir el valor de

antiguo por el que tiene ahora para un peacutendulo

A partir de aquiacute se pueden extraer todas las demaacutes relaciones para un peacutendulo simple el

periodo frecuencia etc

Periacuteodo de un Peacutendulo

Periacuteodo Se define como el tiempo que se demora en realizar una oscilacioacuten completa Para

determinar el periacuteodo se utiliza la siguiente expresioacuten T Ndeg de Osc (Tiempo empleado

dividido por el nuacutemero de oscilaciones)

1) El periodo de un peacutendulo es independiente de su amplitud Esto significa que si se tienen 2

peacutendulos iguales (longitud y masa) pero uno de ellos tiene una amplitud de recorrido mayor

que el otro en ambas condiciones la medida del periodo de estos peacutendulos es el mismo

2) El periodo de un peacutendulo es directamente proporcional a la raiacutez cuadrada de su longitud

Esto significa que el periodo de un peacutendulo puede aumentar o disminuir de acuerdo a la raiacutez

cuadrada de la longitud de ese peacutendulo

Aplicaciones

Algunas aplicaciones del peacutendulo son la medicioacuten del tiempo el metroacutenomo y la plomada

Otra aplicacioacuten se conoce como Peacutendulo de Foucault el cual se emplea para evidenciar la

rotacioacuten de la Tierra Se llama asiacute en honor del fiacutesico franceacutes Leoacuten Foucault y estaacute formado por

una gran masa suspendida de un cable muy largo

Tambieacuten sirve puesto que un peacutendulo oscila en un plano fijo como prueba efectiva de la

rotacioacuten de la Tierra aunque estuviera siempre cubierta de nubes En 1851 Jean Leoacuten Foucault

colgoacute un peacutendulo de 67 metros de largo de la cuacutepula de los Invaacutelidos en Paris (latitudcong49ordm) Un

recipiente que conteniacutea arena estaba sujeto al extremo libre el hilo de arena que caiacutea del cubo

mientras oscilaba el Peacutendulo sentildealaba la trayectoria demostroacute experimentalmente que el

plano de oscilacioacuten del peacutendulo giraba 11ordm 15rsquo cada hora y por tanto que la Tierra rotaba

CONCLUSIOacuteNES

El Movimiento Armoacutenico Simple es un movimiento perioacutedico en el que la posicioacuten variacutea seguacuten

una ecuacioacuten de tipo senoidal o cosenoidal

La velocidad del cuerpo cambia continuamente siendo maacutexima en el centro de la trayectoria y

nula en los extremos donde el cuerpo cambia el sentido del movimiento

El MAS es un movimiento acelerado no uniformemente Su aceleracioacuten es proporcional al

desplazamiento y de signo opuesto a este Toma su valor maacuteximo en los extremos de la

trayectoria mientras que es miacutenimo en el centro

Podemos imaginar un MAS como una proyeccioacuten de un Movimiento Circular Uniforme El

desfase nos indica la posicioacuten del cuerpo en el instante inicial

ANEXOS

ENUNCIADOS DE PROBLEMAS DEL MAS

1- Una masa de 400g unida a un resorte de k = 100 Nm realiza un MAS de amplitud 4 cm a)

Escribe la ecuacioacuten de su posicioacuten en funcioacuten del tiempo si empezamos a contarlo cuando la

soltamos desde la posicioacuten extrema b) Calcula el tiempo que tarda en pasar por primera vez

por la posicioacuten de equilibrio c) iquestCuaacutento tarda en llegar desde la posicioacuten de equilibrio hasta

una elongacioacuten de 2 cm iquestY desde 2 cm al extremo d)iquestCuaacutel es la velocidad media para el

recorrido que va desde el centro hasta el extremo de la oscilacioacuten e) iquestSeraacute cero la velocidad

media de una oscilacioacuten completa

2- Una partiacutecula que oscila con MAS describe un movimiento de amplitud de 10 cm y

periodo 2 s Cuando se encuentra 3 cm del origen tiene dos velocidades Una mientras va hacia

un extremo y otra cuando regresa a) Calcula estas velocidades b) Escribe la ecuacioacuten de la

posicioacuten con un desfase suponiendo que empezamos a contar el tiempo cuando estaacute en ese

punto (3cm)

3- Una partiacutecula de 10 Kg se mueve sobre el eje X hacia el origen sometida a una fuerza igual a

ndash 40x (N) estando x expresada en metros Si inicialmente se encuentra a 5 m del origen con

una velocidad de 15 ms dirigida hacia el centro calcula a) La amplitud del movimiento b) El

instante en que pasa por primera vez por el origen

4- Un objeto realiza un movimiento armoacutenico simple Cuando se encuentra a 3 cm de la

posicioacuten de equilibrio su velocidades es 6 ms mientras que si la distancia es de 5 cm su

velocidades es 2 ms Calcula la amplitud del movimiento

5- Un resorte de acero tiene una longitud de 8 cm pero al colgar de su extremo libre una

masa de 1 Kg su longitud es de 14 cm iquestCuaacutel seraacute la frecuencia de oscilacioacuten de esa masa

cuando se desplaza verticalmente fuera de la posicioacuten de equilibrio Nota tomar g = 9rsquo8

ms2)

6- Un punto material de 25 g describe un MAS de 10 cm de amplitud y periacuteodo de 1 s En el

instante inicial la elongacioacuten es maacutexima Calcula a) La velocidad maacutexima que puede alcanzar la

citada masa b) El valor de la fuerza recuperadora al cabo de un tiempo igual a 0rsquo125 s

7- La energiacutea total de un cuerpo que realiza un MAS es de 3middot10- 4 y la fuerza maacutexima que

actuacutea sobre eacutel es 1rsquo5middot10-2 N Si el periodo de las vibraciones es 2 s y la fase inicial 60ordm

determinar a) La ecuacioacuten del movimiento de este cuerpo b) Su velocidad y aceleracioacuten para

todo

BIBLIOGRAFIacuteA

A P Mariaacutetegui - J A Saacutebato

Introduccioacuten a la fiacutesica

Editorial Kapelus

Microsoft Corporacioacuten regEncarta 2000

httpwwwxtecescentresa8019411caixamovhar_eshtm

httphtmlrincondelvagocommovimiento-armonico-simple_3html

httppersowanadooescpalaciomas2htm

httppersowanadooescpalaciomcu2htm

httpwwwscehuessbwebfisicaoscilacionescircularoscila1htm

httpusuarioslycosespefecomas2mas2htm

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MOVIMIENTO ARMOacuteNICO SIMPLE (I)

INTRODUCCIOacuteN

En la naturaleza hay muchos movimientos que se repiten a intervalos iguales de tiempo estos

son llamados movimientos perioacutedicos En Fiacutesica se ha idealizado un tipo

de movimiento oscilatorio en el que se considera que sobre el sistema no existe la accioacuten de

las fuerzas de rozamiento es decir no existe disipacioacuten de energiacutea y el movimiento se

mantiene invariable sin necesidad de comunicarle energiacutea exterior a este Este movimiento se

llama MOVIMIENTO ARMOumlNICO SIMPLE (MAS)

El movimiento Armoacutenico Simple un movimiento que se explica en el movimiento armoacutenico de

una partiacutecula tiene como aplicaciones a los peacutendulos es asiacute que podemos estudiar el

movimiento de este tipo de sistemas tan especiales ademaacutes de estudiar las expresiones de la

Energiacutea dentro del Movimiento Armoacutenico Simple

EL MOVIMIENTO ARMOacuteNICO SIMPLE

Definicioacuten es un movimiento vibratorio bajo la accioacuten de una fuerza recuperadora elaacutestica

proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento

Solemos decir que el sonido de una determinada nota musical se representa graacuteficamente por

la funcioacuten seno Eacutesta representa un movimiento vibratorio llamado movimiento armoacutenico

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 proyeccioacuten (Q)

sobre cualquiera de los diaacutemetros de esta realiza un tipo de movimiento armoacutenico simple

Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro cuadrantes de la circunferencia se

trazaraacute una perpendicular desde el punto a un diaacutemetro fijo de la circunferencia A medida que

el punto escogido se mueve a velocidad uniforme el punto proyectado en el diaacutemetro

realizaraacute un movimiento oscilatorio rectiliacuteneo

Para representar graacuteficamente (en una funcioacuten) el movimiento armoacutenico simple de un punto

se toman como abscisas los tiempos medidos como fracciones del periacuteodo (T12 T6 T4)

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

variacioacuten del tiempo t se traduce como una variacioacuten del sin x donde x es el aacutengulo que forma

el radio con el sami-eje positivo de abscisas (x es proporcional al tiempo)

ELEMENTOS

1 Oscilacioacuten o vibracioacuten es el movimiento realizado desde cualquier posicioacuten hasta regresar

de nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias

2 Elongacioacuten es el desplazamiento de la partiacutecula que oscila desde la posicioacuten

de equilibrio hasta cualquier posicioacuten en un instante dado

3 Amplitud es la maacutexima elongacioacuten es decir el desplazamiento maacuteximo a partir de la

posicioacuten de equilibrio

4 Periodo es el tiempo requerido para realizar una oscilacioacuten o vibracioacuten completa Se

designa con la letra t

5 Frecuencia es el nuacutemero de oscilacioacuten o vibracioacuten realizadas en la unidad de tiempo

6 Posicioacuten de equilibrio es la posicioacuten en la cual no actuacutea ninguna fuerza neta sobre la

partiacutecula oscilante

Relacioacuten entre el MAS y el Movimiento Circular Uniforme

El MAS de un cuerpo real se puede considerar como el movimiento de la proyeccioacuten

(sombra que proyecta) de un cuerpo auxiliar que describiese un movimiento circular uniforme

(MCU) de radio igual a la amplitud A y velocidad angular ω sobre el diαmetro vertical de la

circunferencia que recorre

En lo siguiente podraacutes visualizar dicha relacioacuten

Vamos a establecer una relacioacuten entre un movimiento vobratorio armoacutenico simple y el

movimiento circular uniforme Esto nos va a permitir dos cosas

- Hallar la ecuacioacuten del MAacuteS sin tener que recurrir a caacutelculos matemaacuteticos complejos

- Conocer de doacutende vienen algunos de los conceptos que usamos en el MAacuteS como frecuencia

angular o el desfase

Observando el applet que viene a continuacioacuten Tememos inicialmente el resorte azul que

oscila verticalmente En la circunferencia tienes un punto negro que gira con movimiento

circular uniforme ocupando en cada instante una posicioacuten en la circunferencia Traza

mentalmente la proyeccioacuten de esa posicioacuten sobre el diaacutemetro vertical de la circunferencia En

cada momento la masa que cuelga del resorte ocupa una posicioacuten determinada Observa que

la posicioacuten de la masa del resorte coincide exactamente con la proyeccioacuten de la posicioacuten del

objeto sobre el diaacutemetro que veraacutes en forma de liacutenea azul en el diaacutemetro vertical

Es decir como resumen cuando un objeto gira con movimiento circular uniforme en una

trayectoria circular el movimiento de la proyeccioacuten del objeto sobre el diaacutemetro es un

movimiento armoacutenico simple

Lo mismo

podriacuteamos decir

del resorte

amarillo y la

proyeccioacuten sobre

el diaacutemetro

horizontal que

veraacutes como un

trazo amarillo

sobre dicho

diaacutemetro

Los vectores azul

y amarillo que

variacutean en el applet corresponden al valor de la velocidad del resorte azul para diaacutemetro

vertical y amarillo para el horizontal Observa su variacioacuten y comprobaraacutes que la velocidad es

maacutexima en el centro de equilibrio del resorte y miacutenima en los extremos en los puntos de

miacutenima y maacutexima elongacioacuten Observa tambieacuten como el vector rojo de la graacutefica de la derecha

la velocidad del MAacuteS coincide con el vector azul la velocidad de la proyeccioacuten sobre el

diaacutemetro vertical lo que supone una prueba maacutes de lo que hemos afirmado anteriormente

Ecuaciones del Movimiento Armoacutenico Simple

Foacutermulas

x = A cos W t

x = elongacioacuten

r = A = radio

t = tiempo

w = velocidad angular

Vx = - V Sen Oslash

V = w R

h = w T

W t = V = Vector representativo de la velocidad lineal

Vx = proyeccioacuten de Y sobre el eje X

h = aacutengulo

Vx = -2 F A Sen (2)

Vx = + w A2 - x2

Ax = - w2 A cos w t

Ax = - Ac Cos Oslash

Ac = proyeccioacuten de aceleracioacuten sobre el eje horizontal

Ac = w2 X

Ac = aceleracioacuten centriacutepeta

t = 2 mk

T = periodo

Peacutendulo simple

Definicioacuten es llamado asiacute porque consta de un cuerpo de masa m suspendido de un hilo largo

de longitud l que cumple las condiciones siguientes el hilo es inextensible su masa es

despreciable comparada con la masa del cuerpo el aacutengulo de desplazamiento que llamaremos

0 debe ser pequentildeo

Como funciona con un hilo inextensible su masa es despreciada comparada con la masa del

cuerpo el aacutengulo de desplazamiento debe ser pequentildeo

Hay ciertos sistemas que si bien no son estrictamente sistemas sometidos a una fuerza tipo

Hooke si pueden bajo ciertas condiciones considerarse como tales El peacutendulo simple es

decir el movimiento de un grave atado a una cuerda y sometido a un campo gravitatorio

constante es uno de ellos

Al colocar un peso de un hilo colgado e inextensible y desplazar ligeramente el hilo se produce

una oscilacioacuten perioacutedica Para estudiar esta oscilacioacuten es necesario proyectar las fuerzas que se

ejercen sobre el peso en todo momento y ver que componentes nos interesan y cuales no

Esto se puede observar en la figura 131

Vemos pues que considerando uacutenicamente el desplazamiento tangente a la trayectoria es

decir el arco que se estaacute recorriendo podemos poner

Que a veces tambieacuten se expresa como

Esta ecuacioacuten es absolutamente anaacuteloga a la de un movimiento armoacutenico simple y por tanto

su solucioacuten tambieacuten seraacute (132) teniendo uacutenicamente la precaucioacuten de sustituir el valor de

antiguo por el que tiene ahora para un peacutendulo

A partir de aquiacute se pueden extraer todas las demaacutes relaciones para un peacutendulo simple el

periodo frecuencia etc

Periacuteodo de un Peacutendulo

Periacuteodo Se define como el tiempo que se demora en realizar una oscilacioacuten completa Para

determinar el periacuteodo se utiliza la siguiente expresioacuten T Ndeg de Osc (Tiempo empleado

dividido por el nuacutemero de oscilaciones)

1) El periodo de un peacutendulo es independiente de su amplitud Esto significa que si se tienen 2

peacutendulos iguales (longitud y masa) pero uno de ellos tiene una amplitud de recorrido mayor

que el otro en ambas condiciones la medida del periodo de estos peacutendulos es el mismo

2) El periodo de un peacutendulo es directamente proporcional a la raiacutez cuadrada de su longitud

Esto significa que el periodo de un peacutendulo puede aumentar o disminuir de acuerdo a la raiacutez

cuadrada de la longitud de ese peacutendulo

Aplicaciones

Algunas aplicaciones del peacutendulo son la medicioacuten del tiempo el metroacutenomo y la plomada

Otra aplicacioacuten se conoce como Peacutendulo de Foucault el cual se emplea para evidenciar la

rotacioacuten de la Tierra Se llama asiacute en honor del fiacutesico franceacutes Leoacuten Foucault y estaacute formado por

una gran masa suspendida de un cable muy largo

Tambieacuten sirve puesto que un peacutendulo oscila en un plano fijo como prueba efectiva de la

rotacioacuten de la Tierra aunque estuviera siempre cubierta de nubes En 1851 Jean Leoacuten Foucault

colgoacute un peacutendulo de 67 metros de largo de la cuacutepula de los Invaacutelidos en Paris (latitudcong49ordm) Un

recipiente que conteniacutea arena estaba sujeto al extremo libre el hilo de arena que caiacutea del cubo

mientras oscilaba el Peacutendulo sentildealaba la trayectoria demostroacute experimentalmente que el

plano de oscilacioacuten del peacutendulo giraba 11ordm 15rsquo cada hora y por tanto que la Tierra rotaba

CONCLUSIOacuteNES

El Movimiento Armoacutenico Simple es un movimiento perioacutedico en el que la posicioacuten variacutea seguacuten

una ecuacioacuten de tipo senoidal o cosenoidal

La velocidad del cuerpo cambia continuamente siendo maacutexima en el centro de la trayectoria y

nula en los extremos donde el cuerpo cambia el sentido del movimiento

El MAS es un movimiento acelerado no uniformemente Su aceleracioacuten es proporcional al

desplazamiento y de signo opuesto a este Toma su valor maacuteximo en los extremos de la

trayectoria mientras que es miacutenimo en el centro

Podemos imaginar un MAS como una proyeccioacuten de un Movimiento Circular Uniforme El

desfase nos indica la posicioacuten del cuerpo en el instante inicial

ANEXOS

ENUNCIADOS DE PROBLEMAS DEL MAS

1- Una masa de 400g unida a un resorte de k = 100 Nm realiza un MAS de amplitud 4 cm a)

Escribe la ecuacioacuten de su posicioacuten en funcioacuten del tiempo si empezamos a contarlo cuando la

soltamos desde la posicioacuten extrema b) Calcula el tiempo que tarda en pasar por primera vez

por la posicioacuten de equilibrio c) iquestCuaacutento tarda en llegar desde la posicioacuten de equilibrio hasta

una elongacioacuten de 2 cm iquestY desde 2 cm al extremo d)iquestCuaacutel es la velocidad media para el

recorrido que va desde el centro hasta el extremo de la oscilacioacuten e) iquestSeraacute cero la velocidad

media de una oscilacioacuten completa

2- Una partiacutecula que oscila con MAS describe un movimiento de amplitud de 10 cm y

periodo 2 s Cuando se encuentra 3 cm del origen tiene dos velocidades Una mientras va hacia

un extremo y otra cuando regresa a) Calcula estas velocidades b) Escribe la ecuacioacuten de la

posicioacuten con un desfase suponiendo que empezamos a contar el tiempo cuando estaacute en ese

punto (3cm)

3- Una partiacutecula de 10 Kg se mueve sobre el eje X hacia el origen sometida a una fuerza igual a

ndash 40x (N) estando x expresada en metros Si inicialmente se encuentra a 5 m del origen con

una velocidad de 15 ms dirigida hacia el centro calcula a) La amplitud del movimiento b) El

instante en que pasa por primera vez por el origen

4- Un objeto realiza un movimiento armoacutenico simple Cuando se encuentra a 3 cm de la

posicioacuten de equilibrio su velocidades es 6 ms mientras que si la distancia es de 5 cm su

velocidades es 2 ms Calcula la amplitud del movimiento

5- Un resorte de acero tiene una longitud de 8 cm pero al colgar de su extremo libre una

masa de 1 Kg su longitud es de 14 cm iquestCuaacutel seraacute la frecuencia de oscilacioacuten de esa masa

cuando se desplaza verticalmente fuera de la posicioacuten de equilibrio Nota tomar g = 9rsquo8

ms2)

6- Un punto material de 25 g describe un MAS de 10 cm de amplitud y periacuteodo de 1 s En el

instante inicial la elongacioacuten es maacutexima Calcula a) La velocidad maacutexima que puede alcanzar la

citada masa b) El valor de la fuerza recuperadora al cabo de un tiempo igual a 0rsquo125 s

7- La energiacutea total de un cuerpo que realiza un MAS es de 3middot10- 4 y la fuerza maacutexima que

actuacutea sobre eacutel es 1rsquo5middot10-2 N Si el periodo de las vibraciones es 2 s y la fase inicial 60ordm

determinar a) La ecuacioacuten del movimiento de este cuerpo b) Su velocidad y aceleracioacuten para

todo

BIBLIOGRAFIacuteA

A P Mariaacutetegui - J A Saacutebato

Introduccioacuten a la fiacutesica

Editorial Kapelus

Microsoft Corporacioacuten regEncarta 2000

httpwwwxtecescentresa8019411caixamovhar_eshtm

httphtmlrincondelvagocommovimiento-armonico-simple_3html

httppersowanadooescpalaciomas2htm

httppersowanadooescpalaciomcu2htm

httpwwwscehuessbwebfisicaoscilacionescircularoscila1htm

httpusuarioslycosespefecomas2mas2htm

Page 3: Tema Movimiento Armonico Simple(I)

ELEMENTOS

1 Oscilacioacuten o vibracioacuten es el movimiento realizado desde cualquier posicioacuten hasta regresar

de nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias

2 Elongacioacuten es el desplazamiento de la partiacutecula que oscila desde la posicioacuten

de equilibrio hasta cualquier posicioacuten en un instante dado

3 Amplitud es la maacutexima elongacioacuten es decir el desplazamiento maacuteximo a partir de la

posicioacuten de equilibrio

4 Periodo es el tiempo requerido para realizar una oscilacioacuten o vibracioacuten completa Se

designa con la letra t

5 Frecuencia es el nuacutemero de oscilacioacuten o vibracioacuten realizadas en la unidad de tiempo

6 Posicioacuten de equilibrio es la posicioacuten en la cual no actuacutea ninguna fuerza neta sobre la

partiacutecula oscilante

Relacioacuten entre el MAS y el Movimiento Circular Uniforme

El MAS de un cuerpo real se puede considerar como el movimiento de la proyeccioacuten

(sombra que proyecta) de un cuerpo auxiliar que describiese un movimiento circular uniforme

(MCU) de radio igual a la amplitud A y velocidad angular ω sobre el diαmetro vertical de la

circunferencia que recorre

En lo siguiente podraacutes visualizar dicha relacioacuten

Vamos a establecer una relacioacuten entre un movimiento vobratorio armoacutenico simple y el

movimiento circular uniforme Esto nos va a permitir dos cosas

- Hallar la ecuacioacuten del MAacuteS sin tener que recurrir a caacutelculos matemaacuteticos complejos

- Conocer de doacutende vienen algunos de los conceptos que usamos en el MAacuteS como frecuencia

angular o el desfase

Observando el applet que viene a continuacioacuten Tememos inicialmente el resorte azul que

oscila verticalmente En la circunferencia tienes un punto negro que gira con movimiento

circular uniforme ocupando en cada instante una posicioacuten en la circunferencia Traza

mentalmente la proyeccioacuten de esa posicioacuten sobre el diaacutemetro vertical de la circunferencia En

cada momento la masa que cuelga del resorte ocupa una posicioacuten determinada Observa que

la posicioacuten de la masa del resorte coincide exactamente con la proyeccioacuten de la posicioacuten del

objeto sobre el diaacutemetro que veraacutes en forma de liacutenea azul en el diaacutemetro vertical

Es decir como resumen cuando un objeto gira con movimiento circular uniforme en una

trayectoria circular el movimiento de la proyeccioacuten del objeto sobre el diaacutemetro es un

movimiento armoacutenico simple

Lo mismo

podriacuteamos decir

del resorte

amarillo y la

proyeccioacuten sobre

el diaacutemetro

horizontal que

veraacutes como un

trazo amarillo

sobre dicho

diaacutemetro

Los vectores azul

y amarillo que

variacutean en el applet corresponden al valor de la velocidad del resorte azul para diaacutemetro

vertical y amarillo para el horizontal Observa su variacioacuten y comprobaraacutes que la velocidad es

maacutexima en el centro de equilibrio del resorte y miacutenima en los extremos en los puntos de

miacutenima y maacutexima elongacioacuten Observa tambieacuten como el vector rojo de la graacutefica de la derecha

la velocidad del MAacuteS coincide con el vector azul la velocidad de la proyeccioacuten sobre el

diaacutemetro vertical lo que supone una prueba maacutes de lo que hemos afirmado anteriormente

Ecuaciones del Movimiento Armoacutenico Simple

Foacutermulas

x = A cos W t

x = elongacioacuten

r = A = radio

t = tiempo

w = velocidad angular

Vx = - V Sen Oslash

V = w R

h = w T

W t = V = Vector representativo de la velocidad lineal

Vx = proyeccioacuten de Y sobre el eje X

h = aacutengulo

Vx = -2 F A Sen (2)

Vx = + w A2 - x2

Ax = - w2 A cos w t

Ax = - Ac Cos Oslash

Ac = proyeccioacuten de aceleracioacuten sobre el eje horizontal

Ac = w2 X

Ac = aceleracioacuten centriacutepeta

t = 2 mk

T = periodo

Peacutendulo simple

Definicioacuten es llamado asiacute porque consta de un cuerpo de masa m suspendido de un hilo largo

de longitud l que cumple las condiciones siguientes el hilo es inextensible su masa es

despreciable comparada con la masa del cuerpo el aacutengulo de desplazamiento que llamaremos

0 debe ser pequentildeo

Como funciona con un hilo inextensible su masa es despreciada comparada con la masa del

cuerpo el aacutengulo de desplazamiento debe ser pequentildeo

Hay ciertos sistemas que si bien no son estrictamente sistemas sometidos a una fuerza tipo

Hooke si pueden bajo ciertas condiciones considerarse como tales El peacutendulo simple es

decir el movimiento de un grave atado a una cuerda y sometido a un campo gravitatorio

constante es uno de ellos

Al colocar un peso de un hilo colgado e inextensible y desplazar ligeramente el hilo se produce

una oscilacioacuten perioacutedica Para estudiar esta oscilacioacuten es necesario proyectar las fuerzas que se

ejercen sobre el peso en todo momento y ver que componentes nos interesan y cuales no

Esto se puede observar en la figura 131

Vemos pues que considerando uacutenicamente el desplazamiento tangente a la trayectoria es

decir el arco que se estaacute recorriendo podemos poner

Que a veces tambieacuten se expresa como

Esta ecuacioacuten es absolutamente anaacuteloga a la de un movimiento armoacutenico simple y por tanto

su solucioacuten tambieacuten seraacute (132) teniendo uacutenicamente la precaucioacuten de sustituir el valor de

antiguo por el que tiene ahora para un peacutendulo

A partir de aquiacute se pueden extraer todas las demaacutes relaciones para un peacutendulo simple el

periodo frecuencia etc

Periacuteodo de un Peacutendulo

Periacuteodo Se define como el tiempo que se demora en realizar una oscilacioacuten completa Para

determinar el periacuteodo se utiliza la siguiente expresioacuten T Ndeg de Osc (Tiempo empleado

dividido por el nuacutemero de oscilaciones)

1) El periodo de un peacutendulo es independiente de su amplitud Esto significa que si se tienen 2

peacutendulos iguales (longitud y masa) pero uno de ellos tiene una amplitud de recorrido mayor

que el otro en ambas condiciones la medida del periodo de estos peacutendulos es el mismo

2) El periodo de un peacutendulo es directamente proporcional a la raiacutez cuadrada de su longitud

Esto significa que el periodo de un peacutendulo puede aumentar o disminuir de acuerdo a la raiacutez

cuadrada de la longitud de ese peacutendulo

Aplicaciones

Algunas aplicaciones del peacutendulo son la medicioacuten del tiempo el metroacutenomo y la plomada

Otra aplicacioacuten se conoce como Peacutendulo de Foucault el cual se emplea para evidenciar la

rotacioacuten de la Tierra Se llama asiacute en honor del fiacutesico franceacutes Leoacuten Foucault y estaacute formado por

una gran masa suspendida de un cable muy largo

Tambieacuten sirve puesto que un peacutendulo oscila en un plano fijo como prueba efectiva de la

rotacioacuten de la Tierra aunque estuviera siempre cubierta de nubes En 1851 Jean Leoacuten Foucault

colgoacute un peacutendulo de 67 metros de largo de la cuacutepula de los Invaacutelidos en Paris (latitudcong49ordm) Un

recipiente que conteniacutea arena estaba sujeto al extremo libre el hilo de arena que caiacutea del cubo

mientras oscilaba el Peacutendulo sentildealaba la trayectoria demostroacute experimentalmente que el

plano de oscilacioacuten del peacutendulo giraba 11ordm 15rsquo cada hora y por tanto que la Tierra rotaba

CONCLUSIOacuteNES

El Movimiento Armoacutenico Simple es un movimiento perioacutedico en el que la posicioacuten variacutea seguacuten

una ecuacioacuten de tipo senoidal o cosenoidal

La velocidad del cuerpo cambia continuamente siendo maacutexima en el centro de la trayectoria y

nula en los extremos donde el cuerpo cambia el sentido del movimiento

El MAS es un movimiento acelerado no uniformemente Su aceleracioacuten es proporcional al

desplazamiento y de signo opuesto a este Toma su valor maacuteximo en los extremos de la

trayectoria mientras que es miacutenimo en el centro

Podemos imaginar un MAS como una proyeccioacuten de un Movimiento Circular Uniforme El

desfase nos indica la posicioacuten del cuerpo en el instante inicial

ANEXOS

ENUNCIADOS DE PROBLEMAS DEL MAS

1- Una masa de 400g unida a un resorte de k = 100 Nm realiza un MAS de amplitud 4 cm a)

Escribe la ecuacioacuten de su posicioacuten en funcioacuten del tiempo si empezamos a contarlo cuando la

soltamos desde la posicioacuten extrema b) Calcula el tiempo que tarda en pasar por primera vez

por la posicioacuten de equilibrio c) iquestCuaacutento tarda en llegar desde la posicioacuten de equilibrio hasta

una elongacioacuten de 2 cm iquestY desde 2 cm al extremo d)iquestCuaacutel es la velocidad media para el

recorrido que va desde el centro hasta el extremo de la oscilacioacuten e) iquestSeraacute cero la velocidad

media de una oscilacioacuten completa

2- Una partiacutecula que oscila con MAS describe un movimiento de amplitud de 10 cm y

periodo 2 s Cuando se encuentra 3 cm del origen tiene dos velocidades Una mientras va hacia

un extremo y otra cuando regresa a) Calcula estas velocidades b) Escribe la ecuacioacuten de la

posicioacuten con un desfase suponiendo que empezamos a contar el tiempo cuando estaacute en ese

punto (3cm)

3- Una partiacutecula de 10 Kg se mueve sobre el eje X hacia el origen sometida a una fuerza igual a

ndash 40x (N) estando x expresada en metros Si inicialmente se encuentra a 5 m del origen con

una velocidad de 15 ms dirigida hacia el centro calcula a) La amplitud del movimiento b) El

instante en que pasa por primera vez por el origen

4- Un objeto realiza un movimiento armoacutenico simple Cuando se encuentra a 3 cm de la

posicioacuten de equilibrio su velocidades es 6 ms mientras que si la distancia es de 5 cm su

velocidades es 2 ms Calcula la amplitud del movimiento

5- Un resorte de acero tiene una longitud de 8 cm pero al colgar de su extremo libre una

masa de 1 Kg su longitud es de 14 cm iquestCuaacutel seraacute la frecuencia de oscilacioacuten de esa masa

cuando se desplaza verticalmente fuera de la posicioacuten de equilibrio Nota tomar g = 9rsquo8

ms2)

6- Un punto material de 25 g describe un MAS de 10 cm de amplitud y periacuteodo de 1 s En el

instante inicial la elongacioacuten es maacutexima Calcula a) La velocidad maacutexima que puede alcanzar la

citada masa b) El valor de la fuerza recuperadora al cabo de un tiempo igual a 0rsquo125 s

7- La energiacutea total de un cuerpo que realiza un MAS es de 3middot10- 4 y la fuerza maacutexima que

actuacutea sobre eacutel es 1rsquo5middot10-2 N Si el periodo de las vibraciones es 2 s y la fase inicial 60ordm

determinar a) La ecuacioacuten del movimiento de este cuerpo b) Su velocidad y aceleracioacuten para

todo

BIBLIOGRAFIacuteA

A P Mariaacutetegui - J A Saacutebato

Introduccioacuten a la fiacutesica

Editorial Kapelus

Microsoft Corporacioacuten regEncarta 2000

httpwwwxtecescentresa8019411caixamovhar_eshtm

httphtmlrincondelvagocommovimiento-armonico-simple_3html

httppersowanadooescpalaciomas2htm

httppersowanadooescpalaciomcu2htm

httpwwwscehuessbwebfisicaoscilacionescircularoscila1htm

httpusuarioslycosespefecomas2mas2htm

Page 4: Tema Movimiento Armonico Simple(I)

circular uniforme ocupando en cada instante una posicioacuten en la circunferencia Traza

mentalmente la proyeccioacuten de esa posicioacuten sobre el diaacutemetro vertical de la circunferencia En

cada momento la masa que cuelga del resorte ocupa una posicioacuten determinada Observa que

la posicioacuten de la masa del resorte coincide exactamente con la proyeccioacuten de la posicioacuten del

objeto sobre el diaacutemetro que veraacutes en forma de liacutenea azul en el diaacutemetro vertical

Es decir como resumen cuando un objeto gira con movimiento circular uniforme en una

trayectoria circular el movimiento de la proyeccioacuten del objeto sobre el diaacutemetro es un

movimiento armoacutenico simple

Lo mismo

podriacuteamos decir

del resorte

amarillo y la

proyeccioacuten sobre

el diaacutemetro

horizontal que

veraacutes como un

trazo amarillo

sobre dicho

diaacutemetro

Los vectores azul

y amarillo que

variacutean en el applet corresponden al valor de la velocidad del resorte azul para diaacutemetro

vertical y amarillo para el horizontal Observa su variacioacuten y comprobaraacutes que la velocidad es

maacutexima en el centro de equilibrio del resorte y miacutenima en los extremos en los puntos de

miacutenima y maacutexima elongacioacuten Observa tambieacuten como el vector rojo de la graacutefica de la derecha

la velocidad del MAacuteS coincide con el vector azul la velocidad de la proyeccioacuten sobre el

diaacutemetro vertical lo que supone una prueba maacutes de lo que hemos afirmado anteriormente

Ecuaciones del Movimiento Armoacutenico Simple

Foacutermulas

x = A cos W t

x = elongacioacuten

r = A = radio

t = tiempo

w = velocidad angular

Vx = - V Sen Oslash

V = w R

h = w T

W t = V = Vector representativo de la velocidad lineal

Vx = proyeccioacuten de Y sobre el eje X

h = aacutengulo

Vx = -2 F A Sen (2)

Vx = + w A2 - x2

Ax = - w2 A cos w t

Ax = - Ac Cos Oslash

Ac = proyeccioacuten de aceleracioacuten sobre el eje horizontal

Ac = w2 X

Ac = aceleracioacuten centriacutepeta

t = 2 mk

T = periodo

Peacutendulo simple

Definicioacuten es llamado asiacute porque consta de un cuerpo de masa m suspendido de un hilo largo

de longitud l que cumple las condiciones siguientes el hilo es inextensible su masa es

despreciable comparada con la masa del cuerpo el aacutengulo de desplazamiento que llamaremos

0 debe ser pequentildeo

Como funciona con un hilo inextensible su masa es despreciada comparada con la masa del

cuerpo el aacutengulo de desplazamiento debe ser pequentildeo

Hay ciertos sistemas que si bien no son estrictamente sistemas sometidos a una fuerza tipo

Hooke si pueden bajo ciertas condiciones considerarse como tales El peacutendulo simple es

decir el movimiento de un grave atado a una cuerda y sometido a un campo gravitatorio

constante es uno de ellos

Al colocar un peso de un hilo colgado e inextensible y desplazar ligeramente el hilo se produce

una oscilacioacuten perioacutedica Para estudiar esta oscilacioacuten es necesario proyectar las fuerzas que se

ejercen sobre el peso en todo momento y ver que componentes nos interesan y cuales no

Esto se puede observar en la figura 131

Vemos pues que considerando uacutenicamente el desplazamiento tangente a la trayectoria es

decir el arco que se estaacute recorriendo podemos poner

Que a veces tambieacuten se expresa como

Esta ecuacioacuten es absolutamente anaacuteloga a la de un movimiento armoacutenico simple y por tanto

su solucioacuten tambieacuten seraacute (132) teniendo uacutenicamente la precaucioacuten de sustituir el valor de

antiguo por el que tiene ahora para un peacutendulo

A partir de aquiacute se pueden extraer todas las demaacutes relaciones para un peacutendulo simple el

periodo frecuencia etc

Periacuteodo de un Peacutendulo

Periacuteodo Se define como el tiempo que se demora en realizar una oscilacioacuten completa Para

determinar el periacuteodo se utiliza la siguiente expresioacuten T Ndeg de Osc (Tiempo empleado

dividido por el nuacutemero de oscilaciones)

1) El periodo de un peacutendulo es independiente de su amplitud Esto significa que si se tienen 2

peacutendulos iguales (longitud y masa) pero uno de ellos tiene una amplitud de recorrido mayor

que el otro en ambas condiciones la medida del periodo de estos peacutendulos es el mismo

2) El periodo de un peacutendulo es directamente proporcional a la raiacutez cuadrada de su longitud

Esto significa que el periodo de un peacutendulo puede aumentar o disminuir de acuerdo a la raiacutez

cuadrada de la longitud de ese peacutendulo

Aplicaciones

Algunas aplicaciones del peacutendulo son la medicioacuten del tiempo el metroacutenomo y la plomada

Otra aplicacioacuten se conoce como Peacutendulo de Foucault el cual se emplea para evidenciar la

rotacioacuten de la Tierra Se llama asiacute en honor del fiacutesico franceacutes Leoacuten Foucault y estaacute formado por

una gran masa suspendida de un cable muy largo

Tambieacuten sirve puesto que un peacutendulo oscila en un plano fijo como prueba efectiva de la

rotacioacuten de la Tierra aunque estuviera siempre cubierta de nubes En 1851 Jean Leoacuten Foucault

colgoacute un peacutendulo de 67 metros de largo de la cuacutepula de los Invaacutelidos en Paris (latitudcong49ordm) Un

recipiente que conteniacutea arena estaba sujeto al extremo libre el hilo de arena que caiacutea del cubo

mientras oscilaba el Peacutendulo sentildealaba la trayectoria demostroacute experimentalmente que el

plano de oscilacioacuten del peacutendulo giraba 11ordm 15rsquo cada hora y por tanto que la Tierra rotaba

CONCLUSIOacuteNES

El Movimiento Armoacutenico Simple es un movimiento perioacutedico en el que la posicioacuten variacutea seguacuten

una ecuacioacuten de tipo senoidal o cosenoidal

La velocidad del cuerpo cambia continuamente siendo maacutexima en el centro de la trayectoria y

nula en los extremos donde el cuerpo cambia el sentido del movimiento

El MAS es un movimiento acelerado no uniformemente Su aceleracioacuten es proporcional al

desplazamiento y de signo opuesto a este Toma su valor maacuteximo en los extremos de la

trayectoria mientras que es miacutenimo en el centro

Podemos imaginar un MAS como una proyeccioacuten de un Movimiento Circular Uniforme El

desfase nos indica la posicioacuten del cuerpo en el instante inicial

ANEXOS

ENUNCIADOS DE PROBLEMAS DEL MAS

1- Una masa de 400g unida a un resorte de k = 100 Nm realiza un MAS de amplitud 4 cm a)

Escribe la ecuacioacuten de su posicioacuten en funcioacuten del tiempo si empezamos a contarlo cuando la

soltamos desde la posicioacuten extrema b) Calcula el tiempo que tarda en pasar por primera vez

por la posicioacuten de equilibrio c) iquestCuaacutento tarda en llegar desde la posicioacuten de equilibrio hasta

una elongacioacuten de 2 cm iquestY desde 2 cm al extremo d)iquestCuaacutel es la velocidad media para el

recorrido que va desde el centro hasta el extremo de la oscilacioacuten e) iquestSeraacute cero la velocidad

media de una oscilacioacuten completa

2- Una partiacutecula que oscila con MAS describe un movimiento de amplitud de 10 cm y

periodo 2 s Cuando se encuentra 3 cm del origen tiene dos velocidades Una mientras va hacia

un extremo y otra cuando regresa a) Calcula estas velocidades b) Escribe la ecuacioacuten de la

posicioacuten con un desfase suponiendo que empezamos a contar el tiempo cuando estaacute en ese

punto (3cm)

3- Una partiacutecula de 10 Kg se mueve sobre el eje X hacia el origen sometida a una fuerza igual a

ndash 40x (N) estando x expresada en metros Si inicialmente se encuentra a 5 m del origen con

una velocidad de 15 ms dirigida hacia el centro calcula a) La amplitud del movimiento b) El

instante en que pasa por primera vez por el origen

4- Un objeto realiza un movimiento armoacutenico simple Cuando se encuentra a 3 cm de la

posicioacuten de equilibrio su velocidades es 6 ms mientras que si la distancia es de 5 cm su

velocidades es 2 ms Calcula la amplitud del movimiento

5- Un resorte de acero tiene una longitud de 8 cm pero al colgar de su extremo libre una

masa de 1 Kg su longitud es de 14 cm iquestCuaacutel seraacute la frecuencia de oscilacioacuten de esa masa

cuando se desplaza verticalmente fuera de la posicioacuten de equilibrio Nota tomar g = 9rsquo8

ms2)

6- Un punto material de 25 g describe un MAS de 10 cm de amplitud y periacuteodo de 1 s En el

instante inicial la elongacioacuten es maacutexima Calcula a) La velocidad maacutexima que puede alcanzar la

citada masa b) El valor de la fuerza recuperadora al cabo de un tiempo igual a 0rsquo125 s

7- La energiacutea total de un cuerpo que realiza un MAS es de 3middot10- 4 y la fuerza maacutexima que

actuacutea sobre eacutel es 1rsquo5middot10-2 N Si el periodo de las vibraciones es 2 s y la fase inicial 60ordm

determinar a) La ecuacioacuten del movimiento de este cuerpo b) Su velocidad y aceleracioacuten para

todo

BIBLIOGRAFIacuteA

A P Mariaacutetegui - J A Saacutebato

Introduccioacuten a la fiacutesica

Editorial Kapelus

Microsoft Corporacioacuten regEncarta 2000

httpwwwxtecescentresa8019411caixamovhar_eshtm

httphtmlrincondelvagocommovimiento-armonico-simple_3html

httppersowanadooescpalaciomas2htm

httppersowanadooescpalaciomcu2htm

httpwwwscehuessbwebfisicaoscilacionescircularoscila1htm

httpusuarioslycosespefecomas2mas2htm

Page 5: Tema Movimiento Armonico Simple(I)

Vx = proyeccioacuten de Y sobre el eje X

h = aacutengulo

Vx = -2 F A Sen (2)

Vx = + w A2 - x2

Ax = - w2 A cos w t

Ax = - Ac Cos Oslash

Ac = proyeccioacuten de aceleracioacuten sobre el eje horizontal

Ac = w2 X

Ac = aceleracioacuten centriacutepeta

t = 2 mk

T = periodo

Peacutendulo simple

Definicioacuten es llamado asiacute porque consta de un cuerpo de masa m suspendido de un hilo largo

de longitud l que cumple las condiciones siguientes el hilo es inextensible su masa es

despreciable comparada con la masa del cuerpo el aacutengulo de desplazamiento que llamaremos

0 debe ser pequentildeo

Como funciona con un hilo inextensible su masa es despreciada comparada con la masa del

cuerpo el aacutengulo de desplazamiento debe ser pequentildeo

Hay ciertos sistemas que si bien no son estrictamente sistemas sometidos a una fuerza tipo

Hooke si pueden bajo ciertas condiciones considerarse como tales El peacutendulo simple es

decir el movimiento de un grave atado a una cuerda y sometido a un campo gravitatorio

constante es uno de ellos

Al colocar un peso de un hilo colgado e inextensible y desplazar ligeramente el hilo se produce

una oscilacioacuten perioacutedica Para estudiar esta oscilacioacuten es necesario proyectar las fuerzas que se

ejercen sobre el peso en todo momento y ver que componentes nos interesan y cuales no

Esto se puede observar en la figura 131

Vemos pues que considerando uacutenicamente el desplazamiento tangente a la trayectoria es

decir el arco que se estaacute recorriendo podemos poner

Que a veces tambieacuten se expresa como

Esta ecuacioacuten es absolutamente anaacuteloga a la de un movimiento armoacutenico simple y por tanto

su solucioacuten tambieacuten seraacute (132) teniendo uacutenicamente la precaucioacuten de sustituir el valor de

antiguo por el que tiene ahora para un peacutendulo

A partir de aquiacute se pueden extraer todas las demaacutes relaciones para un peacutendulo simple el

periodo frecuencia etc

Periacuteodo de un Peacutendulo

Periacuteodo Se define como el tiempo que se demora en realizar una oscilacioacuten completa Para

determinar el periacuteodo se utiliza la siguiente expresioacuten T Ndeg de Osc (Tiempo empleado

dividido por el nuacutemero de oscilaciones)

1) El periodo de un peacutendulo es independiente de su amplitud Esto significa que si se tienen 2

peacutendulos iguales (longitud y masa) pero uno de ellos tiene una amplitud de recorrido mayor

que el otro en ambas condiciones la medida del periodo de estos peacutendulos es el mismo

2) El periodo de un peacutendulo es directamente proporcional a la raiacutez cuadrada de su longitud

Esto significa que el periodo de un peacutendulo puede aumentar o disminuir de acuerdo a la raiacutez

cuadrada de la longitud de ese peacutendulo

Aplicaciones

Algunas aplicaciones del peacutendulo son la medicioacuten del tiempo el metroacutenomo y la plomada

Otra aplicacioacuten se conoce como Peacutendulo de Foucault el cual se emplea para evidenciar la

rotacioacuten de la Tierra Se llama asiacute en honor del fiacutesico franceacutes Leoacuten Foucault y estaacute formado por

una gran masa suspendida de un cable muy largo

Tambieacuten sirve puesto que un peacutendulo oscila en un plano fijo como prueba efectiva de la

rotacioacuten de la Tierra aunque estuviera siempre cubierta de nubes En 1851 Jean Leoacuten Foucault

colgoacute un peacutendulo de 67 metros de largo de la cuacutepula de los Invaacutelidos en Paris (latitudcong49ordm) Un

recipiente que conteniacutea arena estaba sujeto al extremo libre el hilo de arena que caiacutea del cubo

mientras oscilaba el Peacutendulo sentildealaba la trayectoria demostroacute experimentalmente que el

plano de oscilacioacuten del peacutendulo giraba 11ordm 15rsquo cada hora y por tanto que la Tierra rotaba

CONCLUSIOacuteNES

El Movimiento Armoacutenico Simple es un movimiento perioacutedico en el que la posicioacuten variacutea seguacuten

una ecuacioacuten de tipo senoidal o cosenoidal

La velocidad del cuerpo cambia continuamente siendo maacutexima en el centro de la trayectoria y

nula en los extremos donde el cuerpo cambia el sentido del movimiento

El MAS es un movimiento acelerado no uniformemente Su aceleracioacuten es proporcional al

desplazamiento y de signo opuesto a este Toma su valor maacuteximo en los extremos de la

trayectoria mientras que es miacutenimo en el centro

Podemos imaginar un MAS como una proyeccioacuten de un Movimiento Circular Uniforme El

desfase nos indica la posicioacuten del cuerpo en el instante inicial

ANEXOS

ENUNCIADOS DE PROBLEMAS DEL MAS

1- Una masa de 400g unida a un resorte de k = 100 Nm realiza un MAS de amplitud 4 cm a)

Escribe la ecuacioacuten de su posicioacuten en funcioacuten del tiempo si empezamos a contarlo cuando la

soltamos desde la posicioacuten extrema b) Calcula el tiempo que tarda en pasar por primera vez

por la posicioacuten de equilibrio c) iquestCuaacutento tarda en llegar desde la posicioacuten de equilibrio hasta

una elongacioacuten de 2 cm iquestY desde 2 cm al extremo d)iquestCuaacutel es la velocidad media para el

recorrido que va desde el centro hasta el extremo de la oscilacioacuten e) iquestSeraacute cero la velocidad

media de una oscilacioacuten completa

2- Una partiacutecula que oscila con MAS describe un movimiento de amplitud de 10 cm y

periodo 2 s Cuando se encuentra 3 cm del origen tiene dos velocidades Una mientras va hacia

un extremo y otra cuando regresa a) Calcula estas velocidades b) Escribe la ecuacioacuten de la

posicioacuten con un desfase suponiendo que empezamos a contar el tiempo cuando estaacute en ese

punto (3cm)

3- Una partiacutecula de 10 Kg se mueve sobre el eje X hacia el origen sometida a una fuerza igual a

ndash 40x (N) estando x expresada en metros Si inicialmente se encuentra a 5 m del origen con

una velocidad de 15 ms dirigida hacia el centro calcula a) La amplitud del movimiento b) El

instante en que pasa por primera vez por el origen

4- Un objeto realiza un movimiento armoacutenico simple Cuando se encuentra a 3 cm de la

posicioacuten de equilibrio su velocidades es 6 ms mientras que si la distancia es de 5 cm su

velocidades es 2 ms Calcula la amplitud del movimiento

5- Un resorte de acero tiene una longitud de 8 cm pero al colgar de su extremo libre una

masa de 1 Kg su longitud es de 14 cm iquestCuaacutel seraacute la frecuencia de oscilacioacuten de esa masa

cuando se desplaza verticalmente fuera de la posicioacuten de equilibrio Nota tomar g = 9rsquo8

ms2)

6- Un punto material de 25 g describe un MAS de 10 cm de amplitud y periacuteodo de 1 s En el

instante inicial la elongacioacuten es maacutexima Calcula a) La velocidad maacutexima que puede alcanzar la

citada masa b) El valor de la fuerza recuperadora al cabo de un tiempo igual a 0rsquo125 s

7- La energiacutea total de un cuerpo que realiza un MAS es de 3middot10- 4 y la fuerza maacutexima que

actuacutea sobre eacutel es 1rsquo5middot10-2 N Si el periodo de las vibraciones es 2 s y la fase inicial 60ordm

determinar a) La ecuacioacuten del movimiento de este cuerpo b) Su velocidad y aceleracioacuten para

todo

BIBLIOGRAFIacuteA

A P Mariaacutetegui - J A Saacutebato

Introduccioacuten a la fiacutesica

Editorial Kapelus

Microsoft Corporacioacuten regEncarta 2000

httpwwwxtecescentresa8019411caixamovhar_eshtm

httphtmlrincondelvagocommovimiento-armonico-simple_3html

httppersowanadooescpalaciomas2htm

httppersowanadooescpalaciomcu2htm

httpwwwscehuessbwebfisicaoscilacionescircularoscila1htm

httpusuarioslycosespefecomas2mas2htm

Page 6: Tema Movimiento Armonico Simple(I)

Vemos pues que considerando uacutenicamente el desplazamiento tangente a la trayectoria es

decir el arco que se estaacute recorriendo podemos poner

Que a veces tambieacuten se expresa como

Esta ecuacioacuten es absolutamente anaacuteloga a la de un movimiento armoacutenico simple y por tanto

su solucioacuten tambieacuten seraacute (132) teniendo uacutenicamente la precaucioacuten de sustituir el valor de

antiguo por el que tiene ahora para un peacutendulo

A partir de aquiacute se pueden extraer todas las demaacutes relaciones para un peacutendulo simple el

periodo frecuencia etc

Periacuteodo de un Peacutendulo

Periacuteodo Se define como el tiempo que se demora en realizar una oscilacioacuten completa Para

determinar el periacuteodo se utiliza la siguiente expresioacuten T Ndeg de Osc (Tiempo empleado

dividido por el nuacutemero de oscilaciones)

1) El periodo de un peacutendulo es independiente de su amplitud Esto significa que si se tienen 2

peacutendulos iguales (longitud y masa) pero uno de ellos tiene una amplitud de recorrido mayor

que el otro en ambas condiciones la medida del periodo de estos peacutendulos es el mismo

2) El periodo de un peacutendulo es directamente proporcional a la raiacutez cuadrada de su longitud

Esto significa que el periodo de un peacutendulo puede aumentar o disminuir de acuerdo a la raiacutez

cuadrada de la longitud de ese peacutendulo

Aplicaciones

Algunas aplicaciones del peacutendulo son la medicioacuten del tiempo el metroacutenomo y la plomada

Otra aplicacioacuten se conoce como Peacutendulo de Foucault el cual se emplea para evidenciar la

rotacioacuten de la Tierra Se llama asiacute en honor del fiacutesico franceacutes Leoacuten Foucault y estaacute formado por

una gran masa suspendida de un cable muy largo

Tambieacuten sirve puesto que un peacutendulo oscila en un plano fijo como prueba efectiva de la

rotacioacuten de la Tierra aunque estuviera siempre cubierta de nubes En 1851 Jean Leoacuten Foucault

colgoacute un peacutendulo de 67 metros de largo de la cuacutepula de los Invaacutelidos en Paris (latitudcong49ordm) Un

recipiente que conteniacutea arena estaba sujeto al extremo libre el hilo de arena que caiacutea del cubo

mientras oscilaba el Peacutendulo sentildealaba la trayectoria demostroacute experimentalmente que el

plano de oscilacioacuten del peacutendulo giraba 11ordm 15rsquo cada hora y por tanto que la Tierra rotaba

CONCLUSIOacuteNES

El Movimiento Armoacutenico Simple es un movimiento perioacutedico en el que la posicioacuten variacutea seguacuten

una ecuacioacuten de tipo senoidal o cosenoidal

La velocidad del cuerpo cambia continuamente siendo maacutexima en el centro de la trayectoria y

nula en los extremos donde el cuerpo cambia el sentido del movimiento

El MAS es un movimiento acelerado no uniformemente Su aceleracioacuten es proporcional al

desplazamiento y de signo opuesto a este Toma su valor maacuteximo en los extremos de la

trayectoria mientras que es miacutenimo en el centro

Podemos imaginar un MAS como una proyeccioacuten de un Movimiento Circular Uniforme El

desfase nos indica la posicioacuten del cuerpo en el instante inicial

ANEXOS

ENUNCIADOS DE PROBLEMAS DEL MAS

1- Una masa de 400g unida a un resorte de k = 100 Nm realiza un MAS de amplitud 4 cm a)

Escribe la ecuacioacuten de su posicioacuten en funcioacuten del tiempo si empezamos a contarlo cuando la

soltamos desde la posicioacuten extrema b) Calcula el tiempo que tarda en pasar por primera vez

por la posicioacuten de equilibrio c) iquestCuaacutento tarda en llegar desde la posicioacuten de equilibrio hasta

una elongacioacuten de 2 cm iquestY desde 2 cm al extremo d)iquestCuaacutel es la velocidad media para el

recorrido que va desde el centro hasta el extremo de la oscilacioacuten e) iquestSeraacute cero la velocidad

media de una oscilacioacuten completa

2- Una partiacutecula que oscila con MAS describe un movimiento de amplitud de 10 cm y

periodo 2 s Cuando se encuentra 3 cm del origen tiene dos velocidades Una mientras va hacia

un extremo y otra cuando regresa a) Calcula estas velocidades b) Escribe la ecuacioacuten de la

posicioacuten con un desfase suponiendo que empezamos a contar el tiempo cuando estaacute en ese

punto (3cm)

3- Una partiacutecula de 10 Kg se mueve sobre el eje X hacia el origen sometida a una fuerza igual a

ndash 40x (N) estando x expresada en metros Si inicialmente se encuentra a 5 m del origen con

una velocidad de 15 ms dirigida hacia el centro calcula a) La amplitud del movimiento b) El

instante en que pasa por primera vez por el origen

4- Un objeto realiza un movimiento armoacutenico simple Cuando se encuentra a 3 cm de la

posicioacuten de equilibrio su velocidades es 6 ms mientras que si la distancia es de 5 cm su

velocidades es 2 ms Calcula la amplitud del movimiento

5- Un resorte de acero tiene una longitud de 8 cm pero al colgar de su extremo libre una

masa de 1 Kg su longitud es de 14 cm iquestCuaacutel seraacute la frecuencia de oscilacioacuten de esa masa

cuando se desplaza verticalmente fuera de la posicioacuten de equilibrio Nota tomar g = 9rsquo8

ms2)

6- Un punto material de 25 g describe un MAS de 10 cm de amplitud y periacuteodo de 1 s En el

instante inicial la elongacioacuten es maacutexima Calcula a) La velocidad maacutexima que puede alcanzar la

citada masa b) El valor de la fuerza recuperadora al cabo de un tiempo igual a 0rsquo125 s

7- La energiacutea total de un cuerpo que realiza un MAS es de 3middot10- 4 y la fuerza maacutexima que

actuacutea sobre eacutel es 1rsquo5middot10-2 N Si el periodo de las vibraciones es 2 s y la fase inicial 60ordm

determinar a) La ecuacioacuten del movimiento de este cuerpo b) Su velocidad y aceleracioacuten para

todo

BIBLIOGRAFIacuteA

A P Mariaacutetegui - J A Saacutebato

Introduccioacuten a la fiacutesica

Editorial Kapelus

Microsoft Corporacioacuten regEncarta 2000

httpwwwxtecescentresa8019411caixamovhar_eshtm

httphtmlrincondelvagocommovimiento-armonico-simple_3html

httppersowanadooescpalaciomas2htm

httppersowanadooescpalaciomcu2htm

httpwwwscehuessbwebfisicaoscilacionescircularoscila1htm

httpusuarioslycosespefecomas2mas2htm

Page 7: Tema Movimiento Armonico Simple(I)

Periacuteodo Se define como el tiempo que se demora en realizar una oscilacioacuten completa Para

determinar el periacuteodo se utiliza la siguiente expresioacuten T Ndeg de Osc (Tiempo empleado

dividido por el nuacutemero de oscilaciones)

1) El periodo de un peacutendulo es independiente de su amplitud Esto significa que si se tienen 2

peacutendulos iguales (longitud y masa) pero uno de ellos tiene una amplitud de recorrido mayor

que el otro en ambas condiciones la medida del periodo de estos peacutendulos es el mismo

2) El periodo de un peacutendulo es directamente proporcional a la raiacutez cuadrada de su longitud

Esto significa que el periodo de un peacutendulo puede aumentar o disminuir de acuerdo a la raiacutez

cuadrada de la longitud de ese peacutendulo

Aplicaciones

Algunas aplicaciones del peacutendulo son la medicioacuten del tiempo el metroacutenomo y la plomada

Otra aplicacioacuten se conoce como Peacutendulo de Foucault el cual se emplea para evidenciar la

rotacioacuten de la Tierra Se llama asiacute en honor del fiacutesico franceacutes Leoacuten Foucault y estaacute formado por

una gran masa suspendida de un cable muy largo

Tambieacuten sirve puesto que un peacutendulo oscila en un plano fijo como prueba efectiva de la

rotacioacuten de la Tierra aunque estuviera siempre cubierta de nubes En 1851 Jean Leoacuten Foucault

colgoacute un peacutendulo de 67 metros de largo de la cuacutepula de los Invaacutelidos en Paris (latitudcong49ordm) Un

recipiente que conteniacutea arena estaba sujeto al extremo libre el hilo de arena que caiacutea del cubo

mientras oscilaba el Peacutendulo sentildealaba la trayectoria demostroacute experimentalmente que el

plano de oscilacioacuten del peacutendulo giraba 11ordm 15rsquo cada hora y por tanto que la Tierra rotaba

CONCLUSIOacuteNES

El Movimiento Armoacutenico Simple es un movimiento perioacutedico en el que la posicioacuten variacutea seguacuten

una ecuacioacuten de tipo senoidal o cosenoidal

La velocidad del cuerpo cambia continuamente siendo maacutexima en el centro de la trayectoria y

nula en los extremos donde el cuerpo cambia el sentido del movimiento

El MAS es un movimiento acelerado no uniformemente Su aceleracioacuten es proporcional al

desplazamiento y de signo opuesto a este Toma su valor maacuteximo en los extremos de la

trayectoria mientras que es miacutenimo en el centro

Podemos imaginar un MAS como una proyeccioacuten de un Movimiento Circular Uniforme El

desfase nos indica la posicioacuten del cuerpo en el instante inicial

ANEXOS

ENUNCIADOS DE PROBLEMAS DEL MAS

1- Una masa de 400g unida a un resorte de k = 100 Nm realiza un MAS de amplitud 4 cm a)

Escribe la ecuacioacuten de su posicioacuten en funcioacuten del tiempo si empezamos a contarlo cuando la

soltamos desde la posicioacuten extrema b) Calcula el tiempo que tarda en pasar por primera vez

por la posicioacuten de equilibrio c) iquestCuaacutento tarda en llegar desde la posicioacuten de equilibrio hasta

una elongacioacuten de 2 cm iquestY desde 2 cm al extremo d)iquestCuaacutel es la velocidad media para el

recorrido que va desde el centro hasta el extremo de la oscilacioacuten e) iquestSeraacute cero la velocidad

media de una oscilacioacuten completa

2- Una partiacutecula que oscila con MAS describe un movimiento de amplitud de 10 cm y

periodo 2 s Cuando se encuentra 3 cm del origen tiene dos velocidades Una mientras va hacia

un extremo y otra cuando regresa a) Calcula estas velocidades b) Escribe la ecuacioacuten de la

posicioacuten con un desfase suponiendo que empezamos a contar el tiempo cuando estaacute en ese

punto (3cm)

3- Una partiacutecula de 10 Kg se mueve sobre el eje X hacia el origen sometida a una fuerza igual a

ndash 40x (N) estando x expresada en metros Si inicialmente se encuentra a 5 m del origen con

una velocidad de 15 ms dirigida hacia el centro calcula a) La amplitud del movimiento b) El

instante en que pasa por primera vez por el origen

4- Un objeto realiza un movimiento armoacutenico simple Cuando se encuentra a 3 cm de la

posicioacuten de equilibrio su velocidades es 6 ms mientras que si la distancia es de 5 cm su

velocidades es 2 ms Calcula la amplitud del movimiento

5- Un resorte de acero tiene una longitud de 8 cm pero al colgar de su extremo libre una

masa de 1 Kg su longitud es de 14 cm iquestCuaacutel seraacute la frecuencia de oscilacioacuten de esa masa

cuando se desplaza verticalmente fuera de la posicioacuten de equilibrio Nota tomar g = 9rsquo8

ms2)

6- Un punto material de 25 g describe un MAS de 10 cm de amplitud y periacuteodo de 1 s En el

instante inicial la elongacioacuten es maacutexima Calcula a) La velocidad maacutexima que puede alcanzar la

citada masa b) El valor de la fuerza recuperadora al cabo de un tiempo igual a 0rsquo125 s

7- La energiacutea total de un cuerpo que realiza un MAS es de 3middot10- 4 y la fuerza maacutexima que

actuacutea sobre eacutel es 1rsquo5middot10-2 N Si el periodo de las vibraciones es 2 s y la fase inicial 60ordm

determinar a) La ecuacioacuten del movimiento de este cuerpo b) Su velocidad y aceleracioacuten para

todo

BIBLIOGRAFIacuteA

A P Mariaacutetegui - J A Saacutebato

Introduccioacuten a la fiacutesica

Editorial Kapelus

Microsoft Corporacioacuten regEncarta 2000

httpwwwxtecescentresa8019411caixamovhar_eshtm

httphtmlrincondelvagocommovimiento-armonico-simple_3html

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httppersowanadooescpalaciomcu2htm

httpwwwscehuessbwebfisicaoscilacionescircularoscila1htm

httpusuarioslycosespefecomas2mas2htm

Page 8: Tema Movimiento Armonico Simple(I)

recorrido que va desde el centro hasta el extremo de la oscilacioacuten e) iquestSeraacute cero la velocidad

media de una oscilacioacuten completa

2- Una partiacutecula que oscila con MAS describe un movimiento de amplitud de 10 cm y

periodo 2 s Cuando se encuentra 3 cm del origen tiene dos velocidades Una mientras va hacia

un extremo y otra cuando regresa a) Calcula estas velocidades b) Escribe la ecuacioacuten de la

posicioacuten con un desfase suponiendo que empezamos a contar el tiempo cuando estaacute en ese

punto (3cm)

3- Una partiacutecula de 10 Kg se mueve sobre el eje X hacia el origen sometida a una fuerza igual a

ndash 40x (N) estando x expresada en metros Si inicialmente se encuentra a 5 m del origen con

una velocidad de 15 ms dirigida hacia el centro calcula a) La amplitud del movimiento b) El

instante en que pasa por primera vez por el origen

4- Un objeto realiza un movimiento armoacutenico simple Cuando se encuentra a 3 cm de la

posicioacuten de equilibrio su velocidades es 6 ms mientras que si la distancia es de 5 cm su

velocidades es 2 ms Calcula la amplitud del movimiento

5- Un resorte de acero tiene una longitud de 8 cm pero al colgar de su extremo libre una

masa de 1 Kg su longitud es de 14 cm iquestCuaacutel seraacute la frecuencia de oscilacioacuten de esa masa

cuando se desplaza verticalmente fuera de la posicioacuten de equilibrio Nota tomar g = 9rsquo8

ms2)

6- Un punto material de 25 g describe un MAS de 10 cm de amplitud y periacuteodo de 1 s En el

instante inicial la elongacioacuten es maacutexima Calcula a) La velocidad maacutexima que puede alcanzar la

citada masa b) El valor de la fuerza recuperadora al cabo de un tiempo igual a 0rsquo125 s

7- La energiacutea total de un cuerpo que realiza un MAS es de 3middot10- 4 y la fuerza maacutexima que

actuacutea sobre eacutel es 1rsquo5middot10-2 N Si el periodo de las vibraciones es 2 s y la fase inicial 60ordm

determinar a) La ecuacioacuten del movimiento de este cuerpo b) Su velocidad y aceleracioacuten para

todo

BIBLIOGRAFIacuteA

A P Mariaacutetegui - J A Saacutebato

Introduccioacuten a la fiacutesica

Editorial Kapelus

Microsoft Corporacioacuten regEncarta 2000

httpwwwxtecescentresa8019411caixamovhar_eshtm

httphtmlrincondelvagocommovimiento-armonico-simple_3html

httppersowanadooescpalaciomas2htm

httppersowanadooescpalaciomcu2htm

httpwwwscehuessbwebfisicaoscilacionescircularoscila1htm

httpusuarioslycosespefecomas2mas2htm