Movimiento Armónico Simple

VELOCIDAD

ACELERACION

La velocidad instantánea determina la variación de posición que tiene el cuerpo en cada instante de tiempo t. Se define como la derivada de la posición respecto al tiempo.

La aceleración instantánea determina la variación de velocidad que tiene el cuerpo en cada instante de tiempo t. Se define como la derivada de la velocidad respecto al tiempo.

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

es el movimiento periódico más sencillo que se puede analizar, el cual sucede cuando existe una fuerza de restitución FR, la cual es directamente proporcional al desplazamiento x con respecto a un punto equilibrio.

Magnitudes del movimiento armonico simple

OSCILACIONES Y VIBRACIONES

Los cuerpos oscilan o vibran cuando se apartan de su posición de equilibrio.

Decimos que una partícula o sistema tiene movimiento armónico simple (m.a.s) cuando vibra bajo la acción de fuerzas restauradoras que son proporcionales a la distancia respecto a la posición de equilibrio. Decimos, entonces, que dicho cuerpo es un oscilador armónico.

DINAMICA DEL M.A.S.

FORMULA

La fuerza que actúa en el m.a.s. tiende a llevar a la partícula a la posición de equilibrio. F = - k x Aplicando la ley de la dinámica F = m a = - m ω2 x Y comparando con la expresión anterior se deduce que la constante elástica (o recuperadora) k = m ω2 unidades: N/m

E = 1 2 kA2sen2 (ωt + φ) + 1 2 kA2 cos2 (ωt + φ) . E = 1 2 kA2, donde se puede ver que E es constante en el tiempo.

Info

• Periodo (T): El tiempo que tarda de cumplirse una oscilación completa. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el segundo (s)
• Frecuencia (f): Se trata del número de veces que se repite una oscilación en un segundo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el hertzio (Hz)

Tipos de vibraciones

Existen dos tipos de vibraciones u oscilaciones atendiendo a las fuerzas que actúan:

1. Oscilaciones libres: Cuando sobre el cuerpo no actúan fuerzas disipativas. El cuerpo no se detiene, oscila indefinidamente, al no haber una fuerza que contrarreste el efecto de la fuerza restauradora
2. Oscilaciones amortiguadas: Cuando actúan fuerzas disipativas (como por ejemplo la fuerza de rozamiento o de fricción) que acaban por hacer que las oscilaciones desaparezcan. El cuerpo acabará retornando a la posición de equilibrio

Aceleración

Ecuación de aceleración

Referencias

Fernández, J. L. (s. f.). Movimiento armónico simple (M.A.S.). Fisicalab. https://www.fisicalab.com/apartado/concepto-oscilador-armonico

El movimiento armónico simple. (s. f.). https://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/11007387/helvia/aula/archivos/repositorio/250/267/html/mas/index.html

Movimiento armónico simple. (s. f.). StudySmarter ES. https://www.studysmarter.es/resumenes/fisica/movimiento-armonico-simple/

Velocidad

Caracteristicas del movimiento armonico simple

• El tiempo necesario para alcanzar el mismo punto de desplazamiento máximo es siempre el mismo, teniendo en cuenta condiciones ideales donde no hay fricción o donde la energía perdida es compensada.
• La finalización de este movimiento en ambos lados se denomina ciclo completo.
• El tiempo que tarda en transcurrir un ciclo completo se denomina período

• Por lo tanto, se supone que el movimiento armónico simple es una oscilación periódica.