Arquimedes

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

MOVIMIENTO ARMÓNICO
SIMPLE
A: JUSTIFICACIÓN
Al observar la Naturaleza nos damos cuenta de que muchos eventos físicos (por ejemplo el movimiento de
rotación y traslación de los planetas) son repetitivos, sucediendo los hechos cíclicamente tras un intervalo de
tiempo fijo. También encontramos muchos objetos que realizan movimientos periódicos: La bolita de unpéndulo
soltada desde una cierta altura, el extremo de los muelles (resortes) de un vehículo al pasar por un bache, los
puntos de una cuerda de guitarra recién tocada, la superficie de un tambor recién percutido, y a escala atómica
también se produce de forma masiva este movimiento, puesto que los átomos, los iones y las moléculas
habitualmente vibran en torno a posiciones centrales o deequilibrio. En estos casos hablamos de movimiento
periódico y lo caracterizamos mediante su período, que es el tiempo necesario para un ciclo completo del
movimiento, o su frecuencia, que representa el número de eventos completos por unidad de tiempo.
El movimiento de oscilación más sencillo es el movimiento armónico simple (MAS), que se repite periódicamente
sin pérdida de energía, es decir,manteniendo la amplitud o máxima separación de la partícula oscilante respecto
de su posición de equilibrio. Este movimiento (MAS) es un concepto matemático, no se da de manera exacta a la
naturaleza, pero es una forma de describir aproximadamente ciertos movimientos que si se presentan.
B: OBJETIVOS
-

Determinar las variables que describen el movimiento armónico
simple, para un sistema masa resortey un péndulo simple.
Demostrar mediante la experimentación las ecuaciones que
describen el período para el péndulo simple y el sistema masa
resorte.

CONCEPTOS CLAVE
Movimiento Armónico Simple
Oscilaciones
Periodo

C: NOTA TEORICA
Un movimiento se llama periódico cuando a intervalos regulares de tiempo se repiten los valores de las
magnitudes que lo caracterizan (posición, velocidad,aceleración, etc.). Un movimiento periódico es oscilatorio si la
trayectoria se recorre en ambas direcciones. Un movimiento oscilatorio es vibratorio si su trayectoria es rectilínea y
su origen se encuentra en el centro de la misma. De todos los movimientos oscilatorios, el más sencillo es el
Movimiento Armónico Simple (MAS), aquel en el cual la posición, velocidad y aceleración se puedendescribir
mediante funciones sinusoidal o cosenoidales. Este movimiento vibratorio ocurre bajo la acción de una fuerza
recuperadora elástica, proporcional al desplazamiento y en ausencia de fricción.

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MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

Entender el movimiento armónico simple es esencial para el estudio de los fenómenos ondulatorios relacionados
con el sonido y las ondaselectromagnéticas (como la luz). Como
ejemplos de movimientos vibratorios existe la vibración de las
columnas de aire de los instrumentos musicales, la vibración de un
edificio o un puente por efecto de un terremoto, las ondas de radio,
de los teléfonos celulares y televisión, una masa unida al extremo
de un resorte, etc.
El MAS se puede estudiar desde diferentes puntos de vista:
cinemático,dinámico y energético. Entender el movimiento
armónico simple es el primer paso para comprender el resto de los
tipos de vibraciones complejas. El más sencillo de los movimientos
periódicos es el que realizan los cuerpos elásticos.
Para estudiar algunas de las características relacionadas con los
objetos que oscilan en un MAS, por lo general se considera el
caso de un resorte estirado que semueve en una superficie
horizontal o vertical, sin fricción, un extremo está atado a un punto
fijo, y en el otro extremo del resorte se tiene atada una masa. Al
empujar una distancia A, hasta la posición B (ó B’), con en la figura
1, (compresión o expansión), una vez que se suelte el cuerpo
empezará a oscilar regresando a su posición de equilibrio O, hasta
alcanzar una posición opuesta a...