De movimiento Circular a Lineal

RELACIÓN ENTRE MOVIMIENTO CIRCULAR Y LINEAL.

Velocidad lineal o tangencial.

Cuando un cuerpo se encuentra girando, cada una de las partículas  del mismo  se mueve a lo largo  de la circunferencia  descrita  por él con una velocidad  lineal mayor a medida  que aumenta el radio  de la circunferencia. Esta velocidad lineal también recibe el nombre de tangencial, por la dirección  del movimiento  siempre es tangente a la circunferencia  recorrida por la partícula y representa la velocidad que llevaría disparada  tangencialmente  como se ve a a continuación.

La velocidad tangencial  o lineal representa la velocidad que llevara  un cuerpo  al salir disparado en forma tangencial a la circunferencia  que describe.

Para calcular  el valor  de la velocidad tangencial o lineal se usa la ecuación:

V L = 2pr

             T

Donde:

r = radio de la circunferencia en metros (m).

T = periodo en segundos (s)

V L = Velocidad lineal en m/s

Como ω=2pr la velocidad lineal puede escribire:

V L:  ωr

V L = Velocidad lineal en m/s

ω=valor de la velocidad anguar en rad/s

r = radio de la circunferencia  en metros (m)

               

Movimiento Oscilatorio

El movimiento armónico simple constituye un ejemplo de movimiento oscilatorio. Se llama así al movimiento descrito por la ecuación

x(t)=A cos(wt+ o)


El movimiento oscilatorio es un movimiento en torno a un
 punto de equilibrio estable. Los puntos de equilibrio mecánico son, en general, aquellos en los cuales la fuerza neta que actúa sobre la partícula es cero. Si el equilibrio es estable, un desplazamiento de la partícula con respecto a la posición de equilibrio (elongación) da lugar a la aparición de una fuerza restauradora que devolverá la partícula hacia el punto de equilibrio.

Consideremos como ejemplo de sistema que describe un movimiento armónico simple una masa m unida al extremo de un muelle elástico de constante k, como se muestra en la figura. El otro extremo del muelle está fijo. El movimiento horizontal de la masa puede describirse utilizando la segunda ley de Newton: la única fuerza que actúa sobre la masa es la fuerza recuperadora del muelle, que es proporcional y de sentido opuesto a su alargamiento x desde una posición de equilibrio estable

Descripcion de el movimiento de una Onda

Ecuación diferencial del movimiento ondulatorio

Cada vez que conozcamos que una propiedad física Y, por ejemplo el desplazamiento de un punto de una cuerda, satisface la ecuación diferencial

podemos estar seguros que estamos describiendo un movimiento ondulatorio que se propaga a lo largo del eje X, sin distorsión y con velocidad v.

Podemos comprobar que una solución de esta ecuación diferencial es Y =f(x-vt).

Clases de movimiento ondulatorios

• El movimiento ondulatorio transversal es aquél en el que la dirección de propagación es perpendicular a la dirección de vibración, tal como sucede en una cuerda, o las ondas electromagnéticas.

• En el movimiento ondulatorio longitudinal coinciden la dirección de vibración y de propagación, un ejemplo es el del sonido.

descripcion del movimiento de un piston

 El pistón describe un movimiento oscilatorio que como vamos a ver no es armónico simple, aunque se puede aproximar bastante a éste.

Descripción del movimiento

Supongamos que la manivela tiene radio r, y la biela tiene una longitud l (l>2r). La manivela gira con velocidad angular constante ω, y el pistón oscila. La posición del pistón respecto del centro de la rueda es

Si situamos el origen en la posición en la posición del pistón para θ=90º.

Posición del pistón

Si la manivela se mueve con velocidad angular ω constante, la posición del pistón en función del tiempo es

• El valor máximo se obtiene para ωt=0, y vale

• El valor mínimo se obtiene para ωt=π,

En la figura, se representa la posición x del pistón en función del tiempo (color azul) y el MAS (color rojo)

x=r·sen(ω·t+π/2)=r·cos(ω·t)

• El valor máximo se obtiene para ωt=0, y vale x=+r
• El valor mínimo se obtiene para ωt=π, y vale x=-r

descripcion del movimiento de un pendulo.

El movimiento de un péndulo corresponde al tipo de movimiento llamado M. A. S., o sea, Movimiento vibratorio Armónico Simple. El movimiento de un péndulo es periódico, pues sus variables se repiten de forma constante tras un cierto tiempo. La velocidad del péndulo en su movimiento adopta posiciones máximas en el centro y mínimas en los extremos; solo nos interesan los valores absolutos de los módulos de las velocidades

Movimiento oscilatorio: Son los movimientos periódicos en los que la distancia del móvil al centro, pasa alternativamente por un valor máximo y un mínimo. Evidentemente el movimiento del péndulo es oscilatorio, observamos un punto de máxima separación (coincide con el valor de mínima velocidad) y un mínimo en el centro (máxima velocidad).

Movimiento vibratorio: Es un movimiento oscilatorio que tiene su origen en el punto medio, de forma que las separaciones a ambos lados, llamadas amplitudes, son iguales; el péndulo cumple esta condición, por consiguiente, podemos afirmar que el péndulo posee un movimiento vibratorio

que es una propagacion..??

Se llama propagación al conjunto de fenómenos físicos que conducen a las ondas del transmisor al receptor. Esta propagación puede realizarse siguiendo diferentes fundamentos físicos, cada uno más adecuado para un rango de frecuencias de la onda a transmitir. Los modos de propagación más frecuentes son:

• La propagación ionosférica.
• La propagación troposférica.
• La propagación por onda de superficie.
• la propagación litosfera y la propagación biosfera

la propagación de las ondas en la superficie de un estanque. La superficie de un líquido en equilibrio es plana y horizontal. Supongamos que arrojamos un objeto a un estanque. Cuando el objeto entra en contacto con la superficie del agua se produce una perturbación de su estado físico. Una perturbación de la superficie produce un desplazamiento de todas las moléculas situadas inmediatamente debajo de la superficie. Teniendo en cuenta las fuerzas que actúan sobre los elementos de fluido: peso del fluido situado por encima del nivel de equilibrio y la tensión superficial, se llega a una ecuación diferencial, a partir de la cual se puede calcular la velocidad de propagación de las ondas en la superficie de un fluido. El análisis de esta situación es complicado, pero veremos con detalle una más simple la propagación de las ondas transversales en una cuerda.Aunque el mecanismo físico puede ser diferente para los distintos movimientos ondulatorios, todos ellos tienen una característica común, son situaciones producidas en un punto del espacio, que se propagan a través del mismo y se reciben en otro punto.

Descripción de la propagación

Que es un movimiento periodico..??

Cuando el movimiento se repite a intervalos de tiempo τ se le llama periódico, y a intervalos iguales de tiempo, todas las variables del movimiento (velocidad, aceleración, etc.), toman el mismo valor.
El movimiento periódico mas simple es el armónico; frecuentemente se representa el movimiento armónico como la proyección sobre una línea recta, de un punto que se mueve en una circunferencia a velocidad constante: ω = velocidad angular ó la frecuencia circular, Т y f  son el período y la frecuencia del movimiento armónico usualmente medidos en segundos y ciclos por segundo, respectivamente. ω_m = frecuencia natural. tambien 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. Si el estado del sistema se representa por S, se cumplirá:

que es una onda..??

una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal o el vacío.

definir las características necesarias y suficientes que caracterizan un fenómeno como onda es, como mínimo, algo flexible. El término suele ser entendido intuitivamente como el transporte de perturbaciones en el espacio, donde no se considera el espacio como un todo sino como un medio en el que pueden producirse y propagarse dichas perturbaciones a través de él. En una onda, la energía de una vibración se va alejando de la fuente en forma de una perturbación que se propaga en el medio circundantea, la energía de una vibración se va alejando de la fuente en forma de una perturbación que se propaga en el medio circundante sin embargo, pueden ser generalizadas a todas las ondas. Por ejemplo, teniendo en cuenta el origen mecánico de las ondas sonoras, estas pueden propagarse en el espacio-tiempo si y solo si el medio no es infinitamente rígido ni infinitamente flexible

que es un piston...??

es un elemento basico que ayuda para la combustion interna de un motor,este se ajusta en un cilindro mediante unos aros"anillos"


Efectúa un movimiento alternativo, obligando al       fluido del cilindro modificar su presión y volumen o transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del fluido.para que este movimiento sea posible necesitaremos de una biela y un cigüeña para podre realizar la transformación

Los pistones de motores de combustión interna tienen que soportar grandes temperaturas y presiones, además de velocidades y aceleraciones muy altas. Debido a estos se escogen aleaciones que tengan un peso específico bajo para disminuir la energía cinética que se genera en los desplazamientos. También tienen que soportar los esfuerzos producidos por las velocidades y dilataciones. El material más elegido para la fabricación de pistones es el aluminio y suelen utilizarse aleantes como: cobre, silicio, magnesio y manganeso entre otros.

que es un pendulo...??

El péndulo es uno de los sistemas oscilantes más sencillos. Consiste en una masa m sujeta a una varilla que se entiende como indeformable y carente de masa y sujeta en la cima a un punto de apoyo. Es uno de los ejemplos clásicos de oscilador armónico simple.este movimiento se puede describir mediante el formalismo de newton un fisico de inglaterra que se dedicaba a estudiar las leyes fisicas,el decia que movimiento de un pendulo mediante su teoria fue aplicandole razonamiento a una fuerza exclusiva y mediante el formalismo de Lagrange
Las propiedades fundamentales de las oscilaciones del péndulo ya fueron descubiertas empíricamente por Galileo Galilei. En 1581, mientras estudiaba medicina en la Universidad de Pisa, Galileo con frecuencia atendía las liturgias en la Catedral de Pisa. En cierta ocasión observó cómo las corrientes de aire de la catedral hacían oscilar los enormes candelabros colgados que había en la catedral. La amplitud de las oscilaciones era distinta y sin embargo a Galileo le pareció que el período era el mismo. Inmediatamente se puso a medirlo utilizando su ritmo cardíaco como reloj y al ver que estaba en lo cierto, decidió realizar un experimento riguroso al volver a su casa, llegando a las siguientes conclusiones:

• Los péndulos casi alcanzan la altura inicial desde la que fueron dejados caer
• Todos los péndulos eventualmente se detienen
• El período del péndulo es independiente de la masa que oscila
• El período del péndulo es independiente de la amplitud
• El cuadrado del período es proporcional a la longitud del péndulo.