Tema 1 Movimiento Armónico Simple - Colegio Sagrado Corazón ...
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<strong>Tema</strong> 1: <strong>Movimiento</strong> Armónico <strong>Simple</strong><br />
Física 2º Bachillerato<br />
1<br />
Ec = mv<br />
2<br />
2<br />
1<br />
Ec = m A<br />
2<br />
1<br />
Ec = mω<br />
2<br />
2<br />
( ω cos( ωt<br />
+ ϕ ))<br />
2 2 2<br />
( A − A sen ( ωt<br />
+ ϕ ))<br />
con lo que se obtiene la expresión de la energía cinética del oscilador:<br />
1<br />
Ec = mω<br />
2<br />
2<br />
0<br />
2 2<br />
( A − x )<br />
2<br />
0<br />
La energía mecánica del oscilador es la suma de la energía cinética más la energía<br />
potencial. Sabemos que en la posición de equilibrio (x=0), la velocidad es máxima, por lo que la<br />
energía cinética debe ser máxima y la potencial nula. En este caso:<br />
1 2<br />
Em = mω<br />
A<br />
2<br />
2<br />
La expresión de la energía potencial se obtiene a partir de la diferencia entre la<br />
energía mecánica y la cinética.<br />
Ep = Em − Ec<br />
1 2<br />
Ep = mω<br />
A<br />
2<br />
2<br />
1<br />
− mω<br />
2<br />
1 2<br />
Ep = mω<br />
x<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2 2<br />
( A − x )<br />
La representación gráfica de las tres energías sería:<br />
E<br />
Em<br />
Ep<br />
Ec<br />
0<br />
– A -6 0<br />
x<br />
A 6<br />
Figura 1.4. Representación de las energías cinética, potencial<br />
y mecánica en un oscilador armónico.<br />
<strong>Tema</strong> 1-8