Ondas de cálculo de fuerzas en un sistema dinámico Cristhian Hugo Martínez Canivilo Física Instituto IACC 23 de abril del 2017
Introducción A continuación, se dará respuesta al control 1 de la asignatura de Física, con el tema estudiado esta semana: “Ondas de cálculo de fuerzas en un sistema dinámico”. Se intentará cumplir los objetivos esperados, los cuales son el utilizar en forma adecuada los procedimientos matemáticos para la resolución de problemas, identificar las principales características de las fuerzas, establecer en forma correcta las analogías de la teoría de ondas y sonido y reconocer la diferencia existente entre onda mecánica y onda electromagnética.
Desarrollo Según lo estudiado durante la primera semana de Física, como alumnos ya nos sentimos capaces de responder las siguientes preguntas:
Respuestas:
⃗ = ⃗ + ⃗ ⃗ = (−2,3) + (−1,−2) ⃗ = (−3,1) ⃗ = √ (−3[]) + (1[]) ⃗ = 3.16[]
Respuestas:
⃗ = ⃗ + ⃗ + ⃗ ⃗ = (−1.2[],1.5[]) + (1.6[],6.1[]) +(0.0[],1.5[]) ⃗ = (0.4[],9.1[]) ⃗ = √ (0.4[]) + (9.1[]) ⃗ = 9.108[]
Respuestas:
: ∗ => 5[] ∗9.8 = 4 9[] ⃗ = ⃗ + ⃗ ⃗ = (−16[],45[]) + (32[],24[]) ⃗ = (16[],69[])
⃗ = √ (16[]) + (69[]) ⃗ = 70.83[] Por lo anterior se infiere que el bloque se puede elevar ya que la fuerza de elevación es mucho mayor, que la fuerza contraria en favor de la gravedad.
⃗ = 70.83[] > ⃗ = 49[] Para demostrar esto sumaremos dichas fuerzas, si la resultante es positiva, el bloque sube, y si es negativa, el bloque baja:
⃗ = 70.83[] − 49[] = 21.83[] Como se puede verificar la resultante es una fuerza positiva, por lo cual el bloque sube.
Las “Ondas”, las podemos encontrar en todas partes, ya sea en el medio ambiente en forma natural, como en nuestras ciudades.
Estamos constantemente rodeados de estas, por ejemplo, las
vibraciones que produce un camión al pasar por nuestro costado, sentimos como la vibración viene tanto desde el aire, como desde el suelo, de esta forma tenemos ondas de sonido, las cuales escuchamos, pero no vemos a simple vista y ondas de choque que sentimos bajo nuestros pies en forma de vibración. Otro ejemplo sería las ondas de sonido que podemos sentir en un concierto, las cuales pueden rebotar en las paredes de un auditorio, sintiendo que el sonido viene de todas partes, cuando en realidad tiene un solo foco de emisión, con esto podemos darnos cuenta que el sonido tiene cuerpo, ya que es capaz de rebotar sobre una superficie sólida y reflejarse en otra
dirección. En la naturaleza podemos encontrar variados tipos de ondas, las cuales pueden ser emitidas por diferentes fuentes de propagación: Ondas electromagnéticas: estas nacen de la oscilación de un campo eléctrico, por lo cual no
necesitan un medio sólido para transportase y pueden moverse en el vacío. Por ejemplo, la oscilación de la corriente continua o las emisiones de radio emitidas por las estrellas. Ondas gravitacionales: estas ondas son las llamadas perturbaciones que son emitidas de entidades
cósmicas, las cuales se pueden propagar en el vacío moviéndose a la velocidad de la luz, afectando el espacio tiempo, según la relatividad de Einstein. Puedo n ombrar por ejemplo el efecto de la luna, que es capaz de perturbar la gravedad de la tierra, haciéndose notorio en las mareas de los océanos. Ondas Mecánicas: estas son las que se propagan por agua, aire, tierra, es decir, aquellas ondas
que necesitan un componente sólido para poder transportarse. Por ejemplo, puedo nombrar el sonido, las ondas sísmicas, las ondas propagadas por un martinete mecánico. Las ondas normalmente se pueden clasificar con diferentes criterios: a) Por el medio de propagación, que es lo que mencioné más arriba. b) Por su propagación. c) Según su dirección. d) Según su periodicidad. Para poder determinar o ver las ondas que nos rodean constantemente, necesitamos instrumentos de medición, que sean capaces de interpretarlas, y darles formas, ahora bien, un ejemplo de una onda visible en el medio ambiente sería el efecto de meter un dedo en el agua o de sencillamente lanzar una piedra, y ver como las ondas se generan en base al golpe que la piedra produjo sobre la superficie.
Conclusión En base a lo estudiado durante la semana 1, de la asignatura de Física, aprendimos a utilizar en forma adecuada los procedimientos matemáticos para la resolución de problemas identificando las fuerzas aplicadas a un elemento y determinar su magnitud. Comprendimos la forma en que trabajan las ondas que nos rodean en forma constante en el ambiente, estableciendo analogías; con esto damos por respondido el control de la semana 1.
Bibliografía IACC (2017). Mecánica: fuerza y ondas. Física. Semana 1.
