El documento trata sobre varios temas de física como el movimiento armónico simple, el sistema masa-resorte, el péndulo simple y las oscilaciones, y la hidrostática. Explica que el movimiento armónico simple es aquel en que los desplazamientos son directamente proporcionales a las fuerzas causantes. Describe que el sistema masa-resorte está compuesto por una masa, un resorte y un punto de sujeción, y que sigue una ecuación cuya solución es una sinusoide. Finalmente, define la hidrostática como la

1. Fisica I
Elaborado por :
Jose Gonzalez
CI:239118359
Seccion: S3

2.  EL MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
Definición: es un movimiento vibratorio bajo la acción de una fuerza recuperadora
elástica, proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento.
Solemos decir que el sonido de una determinada nota musical se representa
gráficamente por la función seno. Ésta representa un movimiento vibratorio llamado
movimiento armónico simple, que es aquel que se obtiene cuando los
desplazamientos del cuerpo vibrante son directamente proporcionales a las fuerzas
causantes de este desplazamiento.
Un ejemplo de este movimiento se puede encontrar a partir del desplazamiento de un
punto cualquiera alrededor de toda la longitud de una circunferencia.
Cuando un punto (P) recorre una circunferencia con velocidad uniforme, su
proyección (Q) sobre cualquiera de los diámetros de esta, realiza un tipo de
movimiento armónico simple. Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro
cuadrantes de la circunferencia, se trazará una perpendicular desde el punto a un
diámetro fijo de la circunferencia. A medida que el punto escogido se mueve a
velocidad uniforme, el punto proyectado en el diámetro, realizará un movimiento
oscilatorio rectilíneo.
Para representar gráficamente (en una función) el movimiento armónico simple de un
punto, se toman como abscisas los tiempos medidos como fracciones del período
(T/12, T/6, T/4...) que es el tiempo que este punto tarda en dar una vuelta completa a
la circunferencia; y como a ordenadas las sucesivas prolongaciones del mismo. La
resultante es una sinusoide, ya que la variación del tiempo t, se traduce como una
variación del sin x, donde x es el ángulo que forma el radio con el semi-eje positivo de
abscisas (x es proporcional al tiempo).

3.  Sistema masa-resorte
El sistema masa resorte está compuesto por una masa puntual, un resorte ideal una
colgante y un punto de sujeción del resorte..
El resorte ideal puede ser un resorte de alto coeficiente de elásticidad y que no se
deforma en el rango de estiramiento del resorte.La ecuación de fuerzas del sistema
masa resorte es: m a = – k x donde x es la posición (altura) de la masa respecto a la
línea de equilibrio de fuerzas del sistema, k es la constante de elasticidad del resorte y
m la masa del cuerpo que es sometido a esta oscilación. Esta ecuación puede escribirse
como :m d2 x/d t2 = – k x cuya solución es x = Am sin ( w t + ø), donde: Am es la
máxima amplitud de la oscilación, w es la velocidad angular que se calcula como ( k
/m) 0,5. La constante ø es conocida como ángulo de desface que se utiliza para ajustar
la ecuación para que calce con los datos que el observador indica.
De la ecuación anterior se puede despejar el periodo de oscilación del sistema que es
dado por: T = 2 pi (m/k)0,5 A partir de la ecuación de posición se puede determinar la
rapidez con que se desplaza el objeto: Vs = valor absoluto de ( dx /dt). Vs = |Am
(k/m)0,5 * cos(wt + ø) |. En la condición de equilibrio la fuerza ejercida por la atracción
gravitacional sobre la masa colgante es cancelada por la fuerza que ejerce el resorte a
ser deformado. A partir de esta posición de equilibrio se puede realizar un
estiramiento lento hasta llegar a la amplitud máxima deseada y esta es la que se
utilizará como Am de la ecuación de posición del centro de masa de la masa colgante.
Si se toma como posición inicial la parte más baja, la constante de desface será – pi/2,
pues la posición se encuentra en la parte más baja de la oscilación.

4.  Péndulo Simple y Oscilaciones
También llamado péndulo matemático o péndulo ideal) es un sistema idealizado
constituido por una partícula de masa m que está suspendida de un punto fijo o
mediante un hilo inextensible y sin peso. Naturalmente es imposible la realización
práctica de un péndulo simple, pero si es accesible a la teoría.
El péndulo simple o matemático se denomina así en contraposición a los péndulos
reales, compuestos o físicos, únicos que pueden construirse.
Pequeñas oscilaciones
Si consideramos tan sólo oscilaciones de pequeña amplitud, de modo que el
ángulo θ sea siempre suficientemente pequeño, entonces el valor del senθ será muy
próximo al valor de θ expresado en radianes (senθ ≈ θ, para θ suficientemente
pequeño), como podemos apreciar en la Tabla I, y la ec. dif. del movimiento se reduce
a
que es idéntica a la ec. dif. correspondiente al m.a.s., refiriéndose ahora al movimiento
angular en lugar de al movimiento rectilíneo, cuya solución es:
siendo ω la frecuencia angular de las oscilaciones, a partir de la cual determinamos
el período de las mismas:
Las magnitudes y son dos constantes "arbitrarias" (determinadas por
las condiciones iniciales) correspondientes a la amplitud angular y a la fase inicialdel
movimiento. Ambas tienen dimensiones de ángulo plano.
Oscilaciones de mayor amplitud
La integración de la ecuación del movimiento, sin la aproximación de pequeñas
oscilaciones, es considerablemente más complicada e involucra integrales elípticas de
primera especie, por lo que omitimos el desarrollo que llevaría a la siguiente solución:

5. donde es la amplitud angular. Así pues, el periodo es función de la amplitud de las
oscilaciones.
En la Figura hemos representado gráficamente la variación de T (en unidades de T0) en
función de θ, tomando un número creciente de términos en la expresión anterior. Se
observará que el periodo T difiere significativamente del correspondiente a las
oscilaciones de pequeña amplitud (T0) cuando θ > 20º. Para valores de θ
suficientemente pequeños, la serie converge muy rápidamente; en esas condiciones
será suficiente tomar tan sólo el primer término correctivo e, incluso, sustituir sen θ/2
por θ/2, de modo que tendremos
donde θ se expresará en radianes. Esta aproximación resulta apropiada en gran parte
de las situaciones que encontramos en la práctica; de hecho, la corrección que
introduce el término θ2
/16 representa menos de 0.2% para amplitudes inferiores a
10°.
Para oscilaciones de pequeña amplitud, las expresiones anteriores se reducen a
 hidrostática
La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos o de la hidráulica que estudia los
fluidos incompresibles en estado de equilibrio; es decir, sin que existan fuerzas que
alteren su movimiento o posición, en contraposición a la dinámica de fluidos.
Se denomina fluido a aquél medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas
moléculas sólo hay una fuerza de atracción débil. La propiedad definitoria es que los
fluidos pueden cambiar de forma sin que aparezcan en su seno fuerzas restitutivas
tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal diferencia con
un sólido deformable, donde sí hay fuerzas restitutivas).
Los estados de la materia líquido, gaseoso y plasma son fluidos, además de algunos
sólidos que presentan características propias de éstos, un fenómeno conocido como
solifluxión y que lo presentan, entre otros, los glaciares y el magma.
Las caracteristicas principales que presenta todo fluido son:

6. Cohesión. Fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia.
Tensión superficial. Fenómeno que se presenta debido a la atracción entre las
moléculas de la superfíciede un líquido.
Adherencia. Fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos
sustancias diferentes en contacto.
Capilaridad. Se presenta cuando existe contacto entre un líquido y una pared sólida,
debido al fenómeno de adherencia. En caso de ser la pared un recipiente o tubo muy
delgado (denominados "capilares") este fenómeno se puede apreciar con mucha
claridad.