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← 10x-01 Física en acción

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Subtitles translated from English Showing Revision 1 created 02/01/2013 by Analí López.

  1. Uno de tus compañeros escribió en el foro
  2. algo muy interesante. Él quiere ver
  3. ejemplos de física en la vida real, específicamente
  4. de movimiento armónico simple. Entonces vine al parque
  5. sabiendo que movimiento simple armónico está
  6. por todas partes, encontré algunos ejemplos aquí.
  7. Y aquí estoy en un árbol. Resulta que cuando desplazas
  8. una rama de la posición de equilibrio y
  9. la sueltas, el movimiento que resulta es el movimiento armónico
  10. simple. ¿No me crees? Puedo probártelo.
  11. Entonces, hemos hablado sobre el movimiento armónico simple,
  12. hemos hablado de masas y resortes, y hemos hablado de
  13. péndulos. Ambos cuando son desplazados
  14. de su posición de equilibrio demuestran movimiento
  15. armónico simple y si pensamos en por qué
  16. sucede esto, recordamos
  17. que está relacionado con que la fuerza de
  18. restitución es proporcional a su desplazamiento. Entonces
  19. por ejemplo para la masa del resorte, la fuerza de
  20. restitución es igual a X por -K. Siendo K la constante de
  21. elasticidad del resorte. X es el desplazamiento
  22. de la posición de equilibrio y el signo menos, bueno,
  23. el signo menos es esencial. El signo menos
  24. nos dice que la fuerza siempre es negativa al
  25. desplazamiento. Entonces tiende a restituir la masa
  26. hasta la posición de equilibrio. Ahora, esto es en términos de
  27. fuerza. Pero, ¿qué sucede con la energía potencial? Bueno,
  28. para un resorte, la energía potencial es igual a la mitad
  29. de la constante por el desplazamiento al cuadrado. Y es
  30. del desplazamiento al cuadrado de la que quiero hablar
  31. porque si dibujamos esto,
  32. la energía potencial versus el desplazamiento obtenemos
  33. esta hermosa parábola. Cualquier cosa que tenga
  34. una curva de energía potencial parabólica cuando se traza
  35. en contraste con el desplazamiento se demostrará un movimiento armónico
  36. simple. Cuando se desplaza lejos de su posición de
  37. equilibrio, entonces si podemos mostrar
  38. que una rama agitándose
  39. demostrará esta curva de energía potencial, bueno
  40. ya lo tenemos listo. Hemos probado que, debe ser movimiento
  41. armónico simple. Veamos si podemos hacer eso.
  42. Bueno pensemos, ¿cuál podría ser la energía potencial
  43. versus el desplazamiento de una rama, y aquí,
  44. cuando digo desplazamiento, digamos X positiva
  45. significa que la rama ha sido levantada un poco
  46. y negativa significa que fue bajada un poco.
  47. A decir verdad, no tengo idea como
  48. luce esta curva. Sé que es difícil doblar una
  49. rama, así que la energía potencial debe subir
  50. en cuanto yo aumento el desplazamiento, de hecho, en cualquiera de las dos
  51. direcciones. Pero luego, ¿qué hace? Capaz que
  52. es una especie de planicie en la curva de energía,
  53. la interpretación aquí sería, una vez que alcanzamos
  54. cierto desplazamiento es fácil seguir
  55. desplazando la rama, para continuar
  56. empujándola más y más. No creo que
  57. este sea el caso. Las ramas no se comportan así.
  58. Capaz que en realidad resulta muy difícil
  59. continuar doblando la rama, o capaz
  60. que se encuentra en el medio de las dos, por supuesto que
  61. esto debería estar igual de este lado. El hecho es que,
  62. no lo sabemos. La única forma de saber esto
  63. es, ya que las ramas son complicadas, haciendo
  64. un experimento. Pero voy a decir que
  65. no necesitamos hacerlo porque para pequeños
  66. desplazamiento, mira lo que tenemos aquí y pueden
  67. ser probadas matemáticamente de una manera muy
  68. rigurosa que para pequeños desplazamiento
    esta depresión debe
  69. ser una parábola. Entonces, para esta zona aquí
  70. la energía potencial es igual a algo por
  71. desplazamiento al cuadrado. Y a quién le importa
  72. lo que es ese algo, y de hecho, lo que hemos
  73. mostrado aquí es una verdad profunda de la realidad.
  74. Cualquier cosa con una posición de equilibrio, ya sea
  75. una rama o una pelota o la masa de un
  76. resorte con un pequeño desplazamiento, se someterá,
  77. con certeza, a un movimiento armónico simple.
  78. Entonces, mi ejemplo de física en acción,
  79. es una rama que oscila, ¿Cuál es el tuyo?