NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Leyes de conservación, trabajo, energía mecánica)
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2.9- Graficar en forma aproximada la energía
cinética, potencial y mecánica en función del
tiempo de un péndulo ideal oscilando (muestre
al menos dos oscilaciones completas). Indique
las condiciones iniciales que aparecen en su gráfico. |
Ok, lo hice. Pero no sólo hay que hacerlo, hay que analizarlo, desmenuzarlo, masticarlo... Vamos juntos. |
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Casi siempre que te pidamos un grafico de energías es para que las grafiques todas juntas en un mismo espacio E-t o E-y o algún otro. Pero tiene mucho sentido hacerlos juntos. Así puede verse que la energía mecánica (EM), por ejemplo es la suma de la energía cinética (EC) más la energía potencial (EP), cosa que si las graficaras por separado no podría apreciarse.
Es muy importante que entiendas el mecanismo de la suma gráfica, si no... no sigas adelante. En el recuadro siguiente trato de explicarlo, si no lo necesitás saltealo. |
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| Suponete que la línea verde (EM) esta en el valor 100. Si le asignás un valor a la línea roja (EP) y otro a la linea azul (EC) para el mismo instante verás que esos tres valores se relacionan así: EP + EC = EM. Por ejemplo mirá la primera línea de puntos, representa un instante en el que EC=0, EP=100 y EM=100 (se cumple la igualdad de la suma). Mirá, por ejemplo los puntos donde se cruzan las gráficas de EC y EP; en ese punto ambas valen lo mismo (obvio) y ese valor debe ser 50, ya que sólo 50 por 2 es 100. Y así en todos los instantes. Mirá el último representado, el que esta justo arriba de la flechita y la t. EC=40 (más o menos), EP=60 (más o menos), luego EC + EP = 100 EP y EC son curvas absolutamente simétricas respecto de un eje horizontal de valor 50. |
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La EM es constante porque se trata de un péndulo ideal. De no ser así, tendría una pequeña pendiente (no necesariamente constante) y asintótica a cero. EP y EC son curvas llamadas sinusoides (por la gráfica de la función seno) ya que el péndulo y todos los movimientos armónicos simples (así se llaman) se describen con funciones senoidales.
Arriba te indiqué a qué posición de la masa se corresponden algunos instantes notables. El resto se repite ya que se trata de un movimiento periódico. |
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| DESAFIO: Graficá EP, EC y EM para un péndulo simple e ideal en función de la altura de la masa. |
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Agitarse antes de usar. Se permite su reproducción citando la fuente. No me salen es la única colección de ejercicios resueltos producido con normas internacionales de calidad y asepsia. Última actualización dic-06. Buenos Aires, Argentina. |
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