lunes, 22 de abril de 2013

Gráficas de Funciones Trigonométricas



Gráficas de las Funciones trigonométricas

Las gráficas de las funciones trigonométricas  poseen propiedades matemáticas muy interesantes como máximo, mínimo, asíntotas verticales, alcance y periodo entre otras.
Es necesario estudiar la forma de la gráfica de cada función trigonométrica. Esta forma está asociada a las características particulares de cada función. En las figuras de abajo se presentan algunas gráficas de funciones trigonométricas.

Al establecer relaciones entre dos conjuntos mediante las funciones trigonométricas se establecen relaciones como y=sen(x), y=cos(x), y=tan(x), y=cot(x), y=csc(x) o y=sec(x). 
La expresión en el paréntesis se denomina argumento de la función (dominio) mientras que y representa el alcance (imágenes).

    Las gráficas de estas funciones se extienden sobre los ejes coordenados, si es sobre el eje de x, tienen la característica de repetirse por intervalos. Esto significa que cada cierta cantidad de radianes, una parte de la gráfica de la función es la misma (periodo). La extensión sobre el eje de y se conoce como alcance.

    El modelo de las gráficas de las funciones trigonométricas se obtiene evaluando la función para ángulos que forman una revolución completa.








gráficas tomadas de wikipedia

Solución de Ecuaciones Trigonométricas



Solución de Ecuaciones Trigonométricas
En las ecuaciones trigonométricas intervienen funciones trigonométricas, que son periódicas y por tanto sus soluciones se pueden presentar en uno o en dos cuadrantes y además se repiten en todas las vueltas.
Para resolver una ecuación trigonométrica se deben hacer las transformaciones necesarias para trabajar con una sola función trigonométrica, para ello se utilizan las identidades trigonométricas fundamentales.
Imagen tomada de wikipedia
El siguiente ejemplo nos ilustra cómo resolver una ecuación:


sábado, 20 de abril de 2013

Movimiento armónico simple (M.A.S.)

Existen muchos tipos de movimiento, entre ellos están los movimientos periódicos y entre estos periódicos se encuentra el Movimiento armónico simple, el cual se define como un movimiento oscilatorio de un cuerpo moviéndose de un lado a otro y viceversa desde su posición de equilibrio, repitiéndose este movimiento en un intervalo de tiempo constante llamado período, es decir todas las variables involucradas toman el mismo valor cada que pasa un periodo de tiempo.

Existen muchos ejemplos de movimiento armónico simple, entre ellos están:
  • La vibración de una cuerda de una guitarra.
  • El movimiento de un péndulo
  • Un resorte pegado de un techo en uno de sus extremos y en el otro extremo colgando un objeto.


Imagen Tomada de


Imagen Tomada de




  

    Definiciones de términos utilizados en el M.A.S.




    Oscilación Es el movimiento alternativo que es efectuado desde un punto hasta volver a dicho punto de partida, es decir una ida y vuelta de un objeto en movimiento
    Periodo Es el tiempo utilizado para efectuar una oscilación
    Frecuencia: Es el número de oscilaciones que el cuerpo realiza en una unidad de tiempo.
    Posición de equilibrio: Es la posición en la cual no actúa ninguna fuerza sobre la partícula oscilante
    Elongación: Es la distancia a la que se encuentra la partícula oscilante respecto a su posición de equilibrio en un instante determinado
    Amplitud: Es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la posición de equilibrio
    Pulsación: Representa la velocidad angular del MCU auxiliar. Es una constante del M.A.S
    Fase inicial: Indica el estado de oscilación vibración (o fase) en el instante t = 0 de la partícula que oscila




    Ecuaciones de movimiento





    Las ecuaciones de movimiento del M.A.S son: La ecuación de posición en términos de la función coseno

    Donde x es la elongación, A es la amplitud, t es el tiempo, w es la velocidad angular y j es la fase inicial. La velocidad instantánea la cual se obtiene derivando la posición respecto al tiempo
    La aceleración la cual se obtiene derivando la ecuación de la velocidad respecto al tiempo
    El periodo está dado por
    La frecuencia de oscilación está dada por
    Sea x0 la posición inicial entonces
    Sea v0 la velocidad inicial entonces
    Es decir la amplitud está dada por
    Sumando las dos ecuaciones anteriores se tiene que

    Dividiendo la ecuación obtenida para la velocidad inicial entre la ecuación obtenida para la posición inicial se tiene que
    Es decir la fase está dada por