¿Que es para ti el poder de la física?

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FISICA II

Es a través de la FISICA II que se concreta hasta hoy la explicación más precisa del funcionamiento y comportamiento de los cuerpos físicos y la interacción para el aprovechamiento de su energía.

Su importancia radica en la utilidad que tiene la física II en todos los campos del conocimiento para ser tenida en cuenta como base y punto de partida para comprender los fenómenos físicos y la interacción con las demás disciplinas como lo es en el campo de la electricidad, la electrónica, las comunicaciones etc.

• Aplicar los principios básicos de operación e interpretación de la física II para las soluciones que permitan la obtención, con exactitud, de dichos sistemas.
• Conocer el comportamiento físico de las ondas en diferentes formas generación y presentación.
• Interpretar la interacción entre carga, fuerza y energía eléctrica.
• Analizar las magnitudes eléctricas de los circuitos, aplicando los fundamentos básicos en la solución de problemas. Aplicar los circuitos eléctricos básicos con toda su implicación teórico- Práctica.
• Diferenciar el comportamiento y características de los campos magnéticos en los medios donde se presenten.

OSCILACIONES Y ONDAS

Oscilación

Se denomina oscilación a una variación, perturbación o fluctuación en el tiempo de un medio o sistema. Si el fenómeno se repite, se habla de oscilación periódica.

Oscilación, en física, química e ingeniería es el movimiento repetido de un lado a otro en torno a una posición central, o posición de equilibrio. El recorrido que consiste en ir desde una posición extrema a la otra y volver a la primera, pasando dos veces por la posición central, se denomina ciclo. El número de ciclos por segundo, o hercios (Hz), se conoce como frecuencia de la oscilación empleada en el MAS (Movimiento Armónico Simple).

Onda

En física, una onda (del latín unda) consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad,presión, campo eléctrico o campo magnético, a través de dicho medio, implicando un transporte de energía sin transporte de materia. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal e, incluso, un material como el vacío. Una vibración puede definir las características necesarias y suficientes que caracterizan un fenómeno como onda. 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.

Oscilaciones y ondas - Física

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

Comprende el estudio de las ondas a partir del análisis de las vibraciones que se presentan en los diferentes medios, teniendo en cuenta el péndulo simple y las formas más presentes de oscilaciones en otros casos interpretados como movimiento armónico simple (M.A.S). 
es un movimiento vibratorio bajo la acción de una fuerza recuperadora elástica, proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento. 
Solemos decir que el sonido de una determinada nota musical se representa gráficamente por la función seno. Ésta representa un movimiento vibratorio llamado movimiento armónico 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 proyección (Q) sobre cualquiera de los diámetros de esta, realiza un tipo de movimiento armónico simple. Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro cuadrantes de la circunferencia, se trazará una perpendicular desde el punto a un diámetro fijo de la circunferencia. A medida que el punto escogido se mueve a velocidad uniforme, el punto proyectado en el diámetro, realizará un movimiento oscilatorio rectilíneo. 

Para representar gráficamente (en una función) el movimiento armónico simple de un punto, se toman como abscisas los tiempos medidos como fracciones del período (T/12, T/6, T/4...) 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 variación del tiempo t, se traduce como una variación delsin x, donde x es el ángulo que forma el radio con el semi-eje positivo de abscisas (x es proporcional al tiempo).

ECUACIONES DE MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE.

Interpretación simbólica y relación matemática extraída del análisis de los fenómenos físicos del movimiento oscilatorio que representa su comportamiento, en forma de ecuaciones características de algunas situaciones particulares que se estudian de acuerdo a los parámetros conocidos sobre el movimiento.

La posición de una partícula que sigue un movimiento armónico simple ( m.a.s.), también denominada elongación, viene determinada por la distancia x a la posición de equilibrio. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro (m). Se trata de una función sinusoidal (seno o coseno), que depende del tiempo x = f(t).

Ecuación de posición

	x → Seno	x → Coseno
Conω	x=A⋅sin(ω⋅t+φ0)	x=A⋅cos(ω⋅t+φ'0)
Conf	x=A⋅sin(2⋅π⋅f⋅t+φ0)	x=A⋅cos(2⋅π⋅f⋅t+φ'0)
ConT	x=A⋅sin(2⋅πT⋅t+φ0)	x=A⋅cos(2⋅πT⋅t+φ'0)

 Donde

·         A: Amplitud máxima del movimiento. Representa la distancia máxima a la posición de equilibrio. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro (m)

·         f: Frecuencia del movimiento. Es el número de oscilaciones o vibraciones que se producen en un segundo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Hertzio (Hz). 1 Hz = 1 oscilación / segundo = 1 s-1.

·         T: Periodo del movimiento. El tiempo que tarda en cumplirse una oscilación completa. Es la inversa de la frecuencia T = 1/f . Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el segundo (s).

·         ω : Frecuencia angular o pulsación. Representa el número de periodos comprendidos en 2·π segundos. Su unidad de medida en el sistema internacional es el radián por segundo ( rad/s ). Se encuentra relacionada con la frecuencia y el periodo del movimiento según ω=2⋅πT=2⋅π⋅f  

·         φ0  y φ'0 : Fase inicial. Se trata del ángulo que representa el estado inicial de vibración, es decir, la posición x del cuerpo en el instante t = 0. Su valor depende de si has elegido un seno o un coseno para representar el movimiento. φ'0=φ0−π/2 Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el radián (rad) .

Para cualquier instante t se cumple que x(t)=x(t+T) .

Gráfica de posición x - t

Velocidad

La velocidad instantánea determina la variación de posición que tiene el cuerpo en cada instante de tiempo t. Se define como la derivada de la posición respecto al tiempo.

v=dxdt

Para obtener la expresión de la velocidad hemos de tener en cuenta que dependerá de si expresamos la posición como seno o como coseno

 MOVIMIENTO DE ONDA.

Caracterización que se le da a los tipos de movimiento en física determinados como movimientos periódicos, movimientos amortiguados, movimientos forzados y movimientos simples.

En física, una onda (del latín unda) consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, a través de dicho medio, implicando un transporte de energía sin transporte de materia. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal e, incluso, inmaterial como el vacío.

El movimiento ondulatorio es la propagación de una onda por un medio material o en el vacío. Sin que exista la transferencia de materia, ya sea por ondas mecánicas o electromagnéticas.

Una onda es una perturbación de alguna propiedad de un medio (densidad, presión, campo electromagnetico,...).

La onda transporta energía. Y así todo tipo de onda se adquiere más fácil ya sea haciendo una ecuación o sustituyendo la respuesta más rápidamente.

FENÓMENO DE ONDAS

Consideraciones referentes a las magnitudes físicas básicas que se presentan en el movimiento tales como pueden ser: El periodo, la frecuencia, la distancia, longitud, velocidad, aceleración y otros aspectos que se pueden generar en los tipos de movimiento con respecto a las ondas que generan en los medios de propagación, denominados reflexión y transmisión.

Quizá, uno de los movimientos ondulatorios más conocido, es el que se observa en una masa de agua (mar, lago, etc), producido por alguna perturbación, por ej.

cuando arrojamos una piedra en un estanque observamos la formación de ondas circulares que se mueven hacia afuera, o las olas que se forman a mar abierto por la perturbación del viento.

Las características de las ondas producidas dependen de la fuente perturbadora y del medio como en los casos anteriores.

Las ondas en el agua, se mueven con determinada velocidad, pero cada partícula

del agua tan solo oscila con respecto a un punto de equilibrio. Esto se observa con hojas o con algún corcho en el agua, que no son impulsadas hacia adelante por las ondas, sino que oscilan con respecto a un punto de equilibrio, que es el movimiento del agua misma. Es una característica general de las ondas: las ondas se pueden mover a grandes distancias, pero el medio (en nuestro caso el agua) solo tiene movimiento limitado. Una onda consiste de oscilaciones que se mueven sin arrastrar materia. Las ondas llevan energía de un lugar a otro, como por ejemplo la recibida por la piedra que cae en el agua.

 ONDAS EN REPOSO

Se refiere al estado de transición que puede modificar las ondas desde su punto estacionario inicial hasta la interacción con otras ondas de igual o distinta fuente generadora, para lograr efectos físicos como el de la resonancia.

ONDAS EN RESONANCIA

En Física y en el primer sentido dado al término, podemos decir que todos los objetos poseen una frecuencia  de vibración, que se puede iniciar o ser incrementada por otros objetos que vibren con igual frecuencia, y esto es lo que llama resonancia. Por ejemplo los puentes colgantes pueden entrar en resonancia al ser perturbados con frecuencias parecidas. En 1940 ocurrió en Estados Unidos la destrucción del puente de Tacoma por la resonancia producida por ráfagas de 
Algunas veces ocurre que un objeto interpuesto en el camino de propagación de una onda se pone a vibrar cuando recibe energía del movimiento ondulatorio. La energía absorbida se emplea en producir un movimiento de vibración del objeto entero y se dice que dicho cuerpo entra en resonancia con la onda recibida. Para entender este proceso se ha de tener en cuenta que todos los cuerpos tienen frecuencias propias de vibración; si esa frecuencia propia coincide con la de la onda "resuenan" al paso de ésta.