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10x-01 Física en acción

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    Uno de tus compañeros escribió en el foro
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    algo muy interesante. Él quiere ver
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    ejemplos de física en la vida real, específicamente
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    de movimiento armónico simple. Entonces vine al parque
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    sabiendo que movimiento simple armónico está
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    por todas partes, encontré algunos ejemplos aquí.
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    Y aquí estoy en un árbol. Resulta que cuando desplazas
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    una rama de la posición de equilibrio y
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    la sueltas, el movimiento que resulta es el movimiento armónico
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    simple. ¿No me crees? Puedo probártelo.
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    Entonces, hemos hablado sobre el movimiento armónico simple,
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    hemos hablado de masas y resortes, y hemos hablado de
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    péndulos. Ambos cuando son desplazados
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    de su posición de equilibrio demuestran movimiento
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    armónico simple y si pensamos en por qué
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    sucede esto, recordamos
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    que está relacionado con que la fuerza de
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    restitución es proporcional a su desplazamiento. Entonces
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    por ejemplo para la masa del resorte, la fuerza de
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    restitución es igual a X por -K. Siendo K la constante de
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    elasticidad del resorte. X es el desplazamiento
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    de la posición de equilibrio y el signo menos, bueno,
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    el signo menos es esencial. El signo menos
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    nos dice que la fuerza siempre es negativa al
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    desplazamiento. Entonces tiende a restituir la masa
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    hasta la posición de equilibrio. Ahora, esto es en términos de
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    fuerza. Pero, ¿qué sucede con la energía potencial? Bueno,
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    para un resorte, la energía potencial es igual a la mitad
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    de la constante por el desplazamiento al cuadrado. Y es
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    del desplazamiento al cuadrado de la que quiero hablar
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    porque si dibujamos esto,
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    la energía potencial versus el desplazamiento obtenemos
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    esta hermosa parábola. Cualquier cosa que tenga
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    una curva de energía potencial parabólica cuando se traza
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    en contraste con el desplazamiento se demostrará un movimiento armónico
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    simple. Cuando se desplaza lejos de su posición de
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    equilibrio, entonces si podemos mostrar
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    que una rama agitándose
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    demostrará esta curva de energía potencial, bueno
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    ya lo tenemos listo. Hemos probado que, debe ser movimiento
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    armónico simple. Veamos si podemos hacer eso.
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    Bueno pensemos, ¿cuál podría ser la energía potencial
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    versus el desplazamiento de una rama, y aquí,
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    cuando digo desplazamiento, digamos X positiva
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    significa que la rama ha sido levantada un poco
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    y negativa significa que fue bajada un poco.
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    A decir verdad, no tengo idea como
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    luce esta curva. Sé que es difícil doblar una
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    rama, así que la energía potencial debe subir
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    en cuanto yo aumento el desplazamiento, de hecho, en cualquiera de las dos
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    direcciones. Pero luego, ¿qué hace? Capaz que
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    es una especie de planicie en la curva de energía,
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    la interpretación aquí sería, una vez que alcanzamos
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    cierto desplazamiento es fácil seguir
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    desplazando la rama, para continuar
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    empujándola más y más. No creo que
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    este sea el caso. Las ramas no se comportan así.
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    Capaz que en realidad resulta muy difícil
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    continuar doblando la rama, o capaz
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    que se encuentra en el medio de las dos, por supuesto que
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    esto debería estar igual de este lado. El hecho es que,
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    no lo sabemos. La única forma de saber esto
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    es, ya que las ramas son complicadas, haciendo
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    un experimento. Pero voy a decir que
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    no necesitamos hacerlo porque para pequeños
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    desplazamiento, mira lo que tenemos aquí y pueden
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    ser probadas matemáticamente de una manera muy
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    rigurosa que para pequeños desplazamiento
    esta depresión debe
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    ser una parábola. Entonces, para esta zona aquí
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    la energía potencial es igual a algo por
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    desplazamiento al cuadrado. Y a quién le importa
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    lo que es ese algo, y de hecho, lo que hemos
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    mostrado aquí es una verdad profunda de la realidad.
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    Cualquier cosa con una posición de equilibrio, ya sea
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    una rama o una pelota o la masa de un
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    resorte con un pequeño desplazamiento, se someterá,
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    con certeza, a un movimiento armónico simple.
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    Entonces, mi ejemplo de física en acción,
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    es una rama que oscila, ¿Cuál es el tuyo?
Cím:
10x-01 Física en acción
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Video Language:
English
Team:
Udacity
Projekt:
PH100 - Intro to Physics
Duration:
03:39
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