Movimiento Armónico Simple
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Concepto
El Movimiento Armónico Simple es un movimiento oscilatorio y periódico en el cual un cuerpo se desplaza de un lado a otro alrededor de una posición de equilibrio. Este movimiento ocurre porque existe una fuerza restauradora que siempre apunta hacia el centro y es proporcional al desplazamiento.
Es un movimiento repetitivo, es decir, se repite en intervalos iguales de tiempo.
Características
- Movimiento oscilatorio y periódico.
- Tiene una posición de equilibrio.
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- La fuerza siempre apunta hacia el equilibrio.
- La velocidad es máxima en el centro y nula en los extremos.
- La aceleración es máxima en los extremos.
Magnitudes del M.A.S.
Posición (x): Ubicación de la partícula respecto a la posición de equilibrio.
Ángulo de fase (φ): Indica el estado del movimiento oscilatorio en un instante determinado.
Tiempo (t): instante en el que se analiza el movimiento del cuerpo.
Amplitud (A): desplazamiento máximo desde la posición de equilibrio.
Ángulo (θ): ángulo que forma el péndulo con la posición vertical.
Rapidez lineal o tangencial (v): rapidez con la que se mueve la partícula a lo largo de su trayectoria.
Rapidez angular (ω): rapidez con la que varía el ángulo en el movimiento oscilatorio.
Frecuencia (f): número de oscilaciones completas por unidad de tiempo.
Período (T): tiempo que tarda el sistema en realizar una oscilación completa.
Constante elástica (k): mide la rigidez del resorte que produce la fuerza restauradora.
Aceleración (a): cambio de la rapidez respecto al tiempo, dirigida hacia la posición de equilibrio.
Longitud (L): longitud de la cuerda del péndulo simple.
Ecuaciones del M.A.S
Ecuación de la posición
Ecuación de la rapidez
Ecuación de la aceleración
Además
En el Péndulo
Un péndulo simple está formado por una masa suspendida de un hilo ligero e inextensible. Cuando se separa ligeramente de su posición de equilibrio y se suelta, comienza a oscilar.
El movimiento del péndulo es aproximadamente armónico simple cuando el ángulo de oscilación es pequeño.
La fuerza que actúa como restauradora es una componente del peso que siempre apunta hacia la posición de equilibrio.
Fórmulas
En el Resorte
Cuando una masa se coloca en un resorte y se estira o comprime, al soltarla comienza a oscilar alrededor de su posición de equilibrio. Este movimiento es un ejemplo claro de Movimiento Armónico Simple.
La fuerza que produce el movimiento es la fuerza elástica, que cumple la Ley de Hooke.
Ecuación de la posición
Ecuación de la rapidez
Ecuación de la aceleración
Fórmulas
