DESCARGAR / IMPRIMIRAplicación del Movimiento Armónico Simple (Ondas)
Recurso que explica cómo se calcula la constante recuperadora de un resorte, el período del movimiento, la velocidad y la aceleración máxima.
Pulgar en resorte
Ocurre cuando el pulgar queda trabado en una posición doblada. Cuando se destraba, salta como un resorte.
Las fuerzas que actúan sobre los objetos pueden generar muchos efectos. Uno de ellos es la deformación. Los sólidos pueden clasificarse en deformables, que por su composición pueden deformarse cuando se aplica una fuerza sobre ellos, y en no deformables, aquellos sólidos que no pueden deformarse.
LA DEFORMACIÓN DE LOS OBJETOS
La deformación es el cambio en la forma de un objeto cuando se encuentra sometido a una o varias fuerzas. Por ejemplo, si aplastamos un pedazo de plastilina estamos aplicando una fuerza y vemos que su forma cambia, es decir, se deforma como resultado de dicha fuerza. Algunos materiales se deforman con poca fuerza, mientras que para deformar otros es necesario aplicar mucha fuerza.
Un cuerpo que se deforma por una fuerza puede estirarse, acortarse, achatarse, sufrir una pequeña deformación o cambiar completamente su forma.
Los sólidos deformables son los que se deforman cuando actúa una fuerza sobre ellos. Según su comportamiento, estos sólidos pueden clasificarse en:
Cuerpos plásticos
Los cuerpos plásticos son aquellos que se deforman gracias a la acción de una o varias fuerzas, pero cuando las fuerzas dejan de actuar no recuperan su forma inicial, sino que permanecen deformados. Como ejemplo podemos encontrar la masa o plastilina, la manteca y la cera.
Cuerpos elásticos
Los cuerpos elásticos son aquellos que se deforman por la acción de una o varias fuerzas y recuperan la forma que tenían inicialmente cuando la fuerza deja de actuar. Como ejemplos encontramos la goma, el caucho, el hormigón o concreto y el hule.
Los cuerpos plásticos se deforman pero no vuelven a su estado original.
Materiales como el hormigón se deforman y recuperan la forma que tenían.
Cuerpos viscoelásticos
Hay ciertos materiales que pueden presentar propiedades de viscosidad y de elasticidad, son materiales viscoelásticos. La deformación que sufren depende del tiempo, incluso si no se aplica una fuerza el material puede deformarse en un determinado período de tiempo. Como ejemplo podemos encontrar los polímeros y el vidrio.
Los polímeros son materiales viscoelásticos.
El acero puede deformarse adoptando diversas formas sin quebrarse.
Más del 90% del agua que se utiliza para fabricar una tonelada de acero es reciclable.
La mayoría de los plásticos son polímeros y sus diferentes propiedades son producto de las variadas formas que pueden tener.
Es la propiedad que poseen algunos materiales que les permite deformarse sin romperse cuando son sometidos a una fuerza.
Fractura
Los sólidos se fracturan cuando se les aplica una fuerza mayor a la que pueden soportar y dos o más partes se desprenden. Un tipo de fractura es la fractura dúctil, y ocurre en aquellos materiales que se deforman intensamente. En este tipo de fractura es necesario aplicar una fuerza muy grande y provocar una intensa deformación plástica.
La fractura frágil, por el contrario, ocurre sin mucha deformación y en muy poco tiempo.
Fractura dúctil.
Fractura moderadamente dúctil.
Fractura frágil.
Los resortes o muelles pueden comprimirse.
LOS RESORTES
Un resorte o muelle es un elemento elástico de metal que puede comprimirse, extenderse o girar cuando una fuerza actúa sobre él. Son elementos muy utilizados en construcción y diseño porque permiten la acumulación y la transformación de la energía. Entre las principales funciones de un resorte o muelle encontramos que:
Los resortes son fabricados con materiales como el acero, que tienen propiedades elásticas y pueden adoptar muchas formas.
DESCÚBRELOS AL PASAR EL CURSOR POR LAS IMÁGENES
Ley de Hooke
Si fijamos un resorte o un material elástico por uno de los extremos y tomamos el extremo libre y lo estiramos, el material se deformará. Si hacemos una fuerza tan grande que supera el límite que es capaz de soportar el cuerpo, lo más probable es que lo deformemos de manera permanente. Si la fuerza que hacemos sobre el cuerpo es menor a su límite de elasticidad, entonces se cumple la Ley de Hooke.
La Ley de Hooke dice que la fuerza que se haga sobre un resorte es directamente proporcional a la deformación que sufre. Es decir, si estiramos un resorte con poca fuerza, éste se estirará muy poco; y si estiramos el resorte con una fuerza mayor, éste se estirará mucho más.
Slinky es un juguete que consiste en un resorte de colores. Fue creado por tres niños en Philadelphia, Estados Unidos, en la década de 1950.
Si aumenta la fuerza sobre un resorte, su deformación también aumenta.
LAS OSCILACIONES
Las oscilaciones son variaciones o fluctuaciones en el tiempo de un sistema, por ejemplo un resorte. Hablamos de oscilación cuando el fenómeno se repite en el tiempo. La oscilación que sufre un resorte recibe el nombre de movimiento armónico simple o MAS.
El movimiento armónico simple posee 5 componentes:
Componentes de un movimiento armónico simple.
Nombre
Robert Hooke
Nacimiento
18 de julio de 1635 en Freshwater, Inglaterra.
Fallecimiento
3 de marzo de 1703 en Londres, Inglaterra.
Robert Hooke fue uno de los científicos experimentales más importantes. Realizó investigaciones en campos tan variados como la biología, la medicina, la física planetaria, la mecánica de sólidos deformables, la microscopía, la náutica y la arquitectura. Fue autor de la Ley de elasticidad y descubrió las células.
La luz es un tipo de onda electromagnética. Estas ondas electromagnéticas son producidas por oscilaciones
La Torre Latinoamericana de la ciudad de México está rodeada de mitos acerca de sus cimientos, uno de ellos es que está construida sobre grandes resortes.
RESORTES EN LA VIDA COTIDIANA
Como ya sabemos, los resortes pueden sufrir grandes fuerzas sin deformarse, es por esto que son muy utilizados para fabricar elementos que necesitan soportar fuerzas constantes, como los amortiguadores de un auto o las bisagras de una puerta. Si prestamos atención veremos que muchos de los elementos que utilizamos cotidianamente poseen resortes, desde un juguete hasta una lapicera.
Podemos encontrar resortes en juegos, broches y puertas.
Los resortes en los automóviles
En los automóviles podemos encontrar varios resortes diferentes que permiten el normal funcionamiento del coche. Hay resortes que reducen el impacto al pasar por las calles. También podemos encontrar resortes que evitan el ruido cuando los metales están en contacto y reciben el nombre de resortes helicoidales. Sin duda, los resortes más importantes son los amortiguadores, ya que permiten que el coche no pierda el equilibrio y se recupere rápidamente de un golpe brusco, por ejemplo ante una rotura en el asfalto.
Aplicación del Movimiento Armónico Simple (Ondas)
Recurso que explica cómo se calcula la constante recuperadora de un resorte, el período del movimiento, la velocidad y la aceleración máxima.
