Conceptos Claves De Movimientos Oscilatorios

-Conceptos Claves-
1. Movimiento Armónico Simple
El movimiento armónico simple es un movimiento periódico en el cual la fuerza de recuperación es proporcional al desplazamiento. Este movimiento vibratorio sin fricción produce variaciones predecibles en términos de desplazamiento y de velocidad

Además es un movimiento rectilíneo con aceleración variable producido por las fuerzas que seoriginan cuando un cuerpo se separa de su posición de equilibrio.

Este es el más importante de los movimientos oscilatorios, pues constituye una buena aproximación a muchas de las oscilaciones que se dan en la naturaleza y es muy sencillo de describir matemáticamente. Se llama armónico porque la ecuación que lo define es función del seno o del coseno.

En el MAS el desplazamiento, la velocidad y aaceleración se pueden expresar en función de la amplitud A, el tiempo t y la frecuencia d vibración f:

x=A cos 2π f t Desplazamiento
v=-2π f A sen 2 π f t Velocidad
a=-4π2 f2 x Aceleración

2. Constante Elástica
Una constante elástica es cada uno de los parámetros físicamente medibles que caracterizan el comportamiento elástico de un sólidodeformable elástico-lineal. A veces se usa el término constante elástica también para referirse a los coeficientes de rigidez de una barra o placa elástica.
La constante elástica (o recuperadora) del resorte y depende de su naturaleza y geometría de construcción. Es decir, es un valor que proporciona el fabricante sobre el muelle u otro objeto elástico en cuestión y que depende del material del que esté fabricadoy de su forma. El valor de la fuerza elástica es, por tanto, variable, puesto que depende en cada caso del valor que corresponde a la deformación x.
La elasticidad es una propiedad de la materia que permite a los cuerpos deformarse cuando están sometidos a una fuerza y recuperan la forma inicial cuando la causa de la deformación desaparece.

Existe un límite de elasticidad, que si sesobrepasa, un cuerpo deja de ser elástico y por lo tanto quedaría deformado permanentemente. Este límite depende de cada cuerpo y de cada sustancia.
Límite de ruptura, que es la fuerza máxima que ha de soportar un cuerpo determinado sin romperse. La plasticidad es la propiedad por la cual determinados cuerpos adquieren deformaciones permanentes cuando deja de actuar sobre estos la fuerza que los deforma.Es la propiedad contraria a la elasticidad

Este cociente recibe el nombre de constante elástica K, que en el Sistema Internacional es medida en Newton por metro (N/m) y depende de las características particulares de cada muelle. Podemos establecer esta relación

3. Fuerza de Recuperación
El movimiento armónico simple es producido por una fuerza de recuperación F que se calcula mediante:
F =-k x
Dado que F= ma= -k x la aceleración producida por una fuerza de recuperación es
a= km x
La fuerza recuperadora elástica es directamente proporcional a la deformación sufrida pero opuesta en signo: si la deformación es positiva la fuerza es negativa y viceversa
4. Péndulo Simple
Un péndulo simple a todo cuerpo que puede oscilar sobre un eje fijo. A un sistema que consiste en suspenderuna partícula material de masa m de un hilo de longitud L, y se le separa un pequeño ángulo α de su posición vertical de reposo, por tanto la partícula se comporta como un oscilador
Cuando se estudia un péndulo, el periodo de oscilación no dependerá de la masa del cuerpo y la constante del resorte como el caso del muelle, sino más bien dependerá de la longitud del hilo y la aceleración de lagravedad del lugar donde oscila.

T=2πLg -Periodo del péndulo-

5. Constante de Torsión
El péndulo de torsión consiste en un hilo o alambre de sección recta circular suspendido verticalmente, con su extremo superior fijo y de cuyo extremo inferior se cuelga un cuerpo de momento de inercia. La constante de torsión se calcula mediante:
T=2πIK'

6. Desplazamiento
Es la...