Movimiento armónico simple
El M.A.S. es un movimiento oscilatorio en el que una partícula se mueve alrededor de una posición de equilibrio.
Este movimiento aparece cuando existe una fuerza que siempre intenta devolver un objeto a su posición inicial.
Mira el video para mejor entendimiento 😉
Características
- Dinámica: Es la fuerza que actúa sobre el objeto, siendo esta proporcional al desplazamiento y siempre se dirige al punto de equilibrio, la cual se escribe como:
Donde:
F =Es la fuerza neta que actua sobre el cuerpo, medida en Newtons(N).
K = es la constante elástica.
X = Es el desplazamiento o que tan lejos está la particula de su posición de equilibrio, medida en metros (m).
- Geométrica: El objeto se mueve hacia adelante y hacia atrás o de un lado a otro dentro de un espacio determinado, siempre pasando por el punto de equilibrioy siguiendo la misma ruta, sin salirse de esos límites.
Definiciones principales del M.A.S.
Posición de equilibrio:
Es el punto central del movimiento donde la partícula permanece en reposo si no actúa ninguna perturbación. En este punto, la fuerza neta es igual a cero, porque las fuerzas que actúan se equilibran entre sí. En un sistema como un resorte, es la posición donde el resorte no está ni estirado ni comprimido.
Posición (X):
Es la ubicación de la partícula en un instante determinado con respecto a la posición de equilibrio. Puede tomar valores positivos o negativos dependiendo de hacia qué lado del equilibrio se encuentre. La posición cambia constantemente durante el movimiento oscilatorio y se suele representar con la letra X.
Amplitud (A):
Es la máxima distancia que la partícula alcanza desde la posición de equilibrio. Representa el punto más alejado al que llega durante la oscilación. La amplitud siempre es un valor positivo y determina qué tan "grande" es el movimiento: mientras mayor sea la amplitud, mayor será la energía del sistema.
Período (T):
Es el tiempo que tarda la partícula en realizar una oscilación completa, es decir, ir desde un punto, pasar por todos los demás, y regresar al mismo punto con la misma dirección de movimiento. Se mide en segundos (s). El período depende de las características del sistema.
Frecuencia (f):
Es la cantidad de oscilaciones que la partícula realiza en un segundo. Se mide en Hertz (Hz). La frecuencia está relacionada con el período mediante la fórmula:
Esto significa que cuando el período es pequeño, la frecuencia es mayor.
Ejemplos del M.A.S
Un columpio en el parque
Cuando se mueve hacia adelante y hacia atrás de forma regular, su movimiento se parece al MAS.
Un resorte con una masa colgada
Si cuelgas un objeto de un resorte y lo estiras un poco hacia abajo y lo sueltas, sube y baja repetidamente alrededor de su posición de equilibrio.
Fórmulas
