3 Física - CARLOS DANIEL VILLAVICENCIO PESANTEZ

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Física
▪ Oscilaciones
▪ Hidrostática
−𝐴 +𝐴
𝑣 = 0𝑣 = 0 P.E.
𝑥 = 0
MCU
𝑡 = 0
𝑡 = 0 𝑡 = 𝑡
𝑡 = 𝑡
𝑥0
Ԧ𝑥(𝑡)
𝜑
𝜃
En el triángulo sombreado
Asen(𝜃 + 𝜑)𝒙(𝒕) =
Del MCU
𝜔 =
𝜃
𝑡
→ 𝜃 = 𝜔𝑡
𝐴
Ԧ𝑥(𝑡)
De esta manera obtenemos la 
Ecuación de la posición
𝒙(𝒕) = Asen(𝝎𝒕 + 𝝋)
Posición del oscilador 
en cualquier instante
Amplitud de 
la oscilación
Ángulo de 
fase inicial
𝝎
𝒗(𝒕) = 𝝎𝑨𝒄𝒐𝒔 𝝎𝒕 + 𝝋
Ecuación de la velocidad
La fase inicial (𝜑) se mide desde la 
posición de equilibrio en sentido 
antihorario hasta el lugar donde el 
tiempo 𝑡 = 0. 
✓ En la P.E.: 𝑣𝑚á𝑥 = 𝜔𝐴
✓ Para cualquier instante: 𝑣 = 𝜔 𝐴2 − 𝑥2
𝒂(𝒕) = −𝝎
𝟐𝑨𝒔𝒆𝒏 𝝎𝒕 + 𝝋
Ecuación de la aceleración 
𝑎𝑚á𝑥 = 𝜔
2𝐴✓ En los extremos:
✓ Para cualquier instante: Ԧ𝑎(𝑡) = −𝜔
2 Ԧ𝑥(𝑡)
MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE (MAS)
▪ Mov. Oscilatorio
▪ Mov. Periódico
▪ Tray. Rectilínea
𝑭𝑹 = −𝒃𝒙
𝜔 =
𝐾
𝑚
𝑇 = 2𝜋
𝑚
𝐾
De la dinámica en el MAS 
Periodo 
Péndulo simple
𝑇 = 2𝜋
𝐿
𝑔
L
ONDAS MECÁNICAS
Propiedad fundamental de una onda
“Toda onda transmite energía y cantidad de movimiento, sin 
arrastrar masa”
Es un fenómeno que consiste en la propagación de un
conjunto de oscilaciones en un medio sustancial, homogéneo,
elástico y continuo como por ejemplo la superficie libre del
agua contenida en un recipiente o el aire por donde viaja el
sonido.
Clasificación
Ondas Transversales: la dirección de propagación es perpendicular 
a la dirección del movimiento de las partículas de materia.
Ondas Longitudinales: la dirección de propagación es paralela a 
la dirección del movimiento de las partículas de materia.
Función de onda
Ԧ𝑦 (𝑥;𝑡) = 𝐴 𝑠𝑒𝑛 (𝜔𝑡 ± 𝑘𝑥 + φ)
(+) = si la onda se propaga hacia la izquierda.
(−) = si la onda se propaga hacia la derecha.
𝑦 (𝑚)
𝑥 (𝑚)
𝜆
𝜑
𝐴
𝐴
Ondas transversales en una cuerda tensa
𝑣𝑂𝑀 =
𝐹
𝜇
𝜇 =
𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑
Ondas estacionarias
Al generar vibraciones en uno se sus extremos, 
estos se propagan hacia el otro extremo y se 
reflejan, para luego experimentar interferencias
𝐿
𝑓𝑛 =
𝑛
2𝐿
𝐹
𝜇
Cuando 𝑛 = 1 se le denomina 
frecuencia fundamental.
Ԧ𝑦𝑝 = 2𝐴𝑆𝑒𝑛 𝑘𝑥 𝐶𝑜𝑠(𝜔𝑡)
“FUNCION DE LA 
ONDA ESTACIONARIA”
Ondas sonoras
Fuente sonora
𝒓
𝐼 =
𝑃𝑓𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒
4𝜋𝑟2
𝛽𝑃 = 10 log(
𝐼𝑃
𝐼0
)
Intensidad sonora Nivel de intensidad 
HIDROSTÁTICA
Es una magnitud física que caracteriza la
distribución de una fuerza normal por cada
unidad de área de la superficie sobre la cual
actúa.
∆𝐴
∆𝐹𝑁
La fuerza normal 
se distribuye
𝐴𝑟𝑒𝑎: 𝐴
𝐹𝑁
𝐹𝑁
Matemáticamente:
𝑃 =
∆𝐹𝑁
∆𝐴
Unidad en el S.I:
𝑁
𝑚2
= 𝑃𝑎𝑠𝑐𝑎𝑙 (𝑃𝑎)
Estudia los fenómenos asociados a los 
fluidos en reposo.
Presión
Presión hidrostática
Es la presión que ejerce un liquido en estado
de reposo a las superficies con las cuales esta
en contacto.
𝑃𝐻 = 𝜌𝐿 . 𝑔. ℎ.
(1)
(2)
(3)
ℎ1
ℎ2
ℎ3 A
𝑃𝐻
𝐴 = 𝜌1. 𝑔. ℎ1 + 𝜌2. 𝑔. ℎ2 + 𝜌3. 𝑔. ℎ3
Principio fundamental de la 
Hidrostática
La diferencia de presiones entre dos puntos que se
encuentran en un mismo liquido depende
directamente de la diferencia de profundidades.
A
B
ℎℎ𝐴
ℎ𝐵
𝑃𝐴 − 𝑃𝐵 = 𝜌𝑙𝑖𝑞𝑔ℎ
Principio de Pascal
“Todo fluido en estado de reposo transmite
la variación de presión que experimenta, a
todos sus puntos y en todas las direcciones”.
Prensa hidráulica
∆𝑃1= ∆𝑃2
∆𝐹1
𝔸𝟏
=
∆𝐹2
𝔸𝟐
𝑭𝟐
𝔸𝟐
𝑭𝟏
𝔸𝟏
“Todo cuerpo total o
parcialmente sumergido en el
interior de un liquido,
experimenta una fuerza
vertical hacia arriba por parte
del liquido, que es de igual
magnitud que el peso del
liquido desplazado por el
cuerpo”
Principio de Arquímedes
𝐸 = 𝜌𝑙𝑖𝑞𝑔𝑉𝑠𝑢𝑚
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