OSCILA INFORMEEE

OSCILADOR ARMONICO
Zapata Carla H.A
Laboratorio de Ondas y Óptica, Departamento de Física
Facultad Experimental de Ciencias y Tecnología
Universidad de Carabobo-Valencia, Venezuela


Resumen

Un oscilador armónico es considerado como un sistema sencillo compuesto por una partícula de masa m que efectúa un movimiento vibratorio armónico simple. El modelo mecánico más simple de oscilador armónicolo constituye un cuerpo unido a un Resorte elástico que puede deslizarse sin rozamiento por un plano horizontal. Cuando se hace Variar la longitud inicial del resorte estirándolo en una cantidad x, aparecerá una fuerza recuperadora que tendera a devolver el sistema a su condición inicial. Dicha fuerza elástica
Satisface la ley de Hooke. Si el resorte se comprime, la fuerza actúa igualmente,oponiéndose a dicha compresión. El estudio del oscilador armónico proporciona, por tanto, los conocimientos necesarios para estudiar el fenómeno de la vibración en condiciones más complejas.[1]

I. INTRODUCCION
Este sistema físico constituye uno de los modelos esenciales y más utilizados de la naturaleza y conlleva una gran importancia ya que a través de él es posible estudiar la conducta de algunossistemas físicos cuyos potenciales, en general muy complicados, pueden ser aproximados en la vecindad de un punto de equilibrio estable por un oscilador armónico. Esto es posible si se tiene en cuenta que las oscilaciones en torno a ese punto de equilibrio son pequeñas.

Un resorte que cuelga verticalmente de un soporte (sin masa al final de él) tiene una longitud L. Cuando una masa se añade alresorte, su longitud aumenta en ΔL. La posición de equilibrio de la masa es ahora una distancia L + ΔL del soporte del resorte. Cuando la masa se estira hacia abajo una pequeña distancia de la posición de equilibrio el resorte experimenta una fuerza de restauración, F =-kx, donde x es la distancia que el resorte es desplazado del equilibrio y k es la constante de fuerza del resorte (tambiénllamada la "constante del resorte "). El signo negativo indica que la fuerza actúa en dirección opuesta al desplazamiento de la masa. La fuerza restauradora provoca que la masa oscile hacia arriba y hacia abajo.

El período de oscilación depende de la masa y de la constante del resorte. El periodo T y, por tanto la frecuencia f de un movimiento armónico simple depende únicamente de dos factores: lamasa del cuerpo en vibración y la constante elástica de la fuerza que origina el movimiento, Cuanto mayor sea la constante elástica, más intensa será la fuerza recuperadora, lo cual se traduce en un periodo T de vibración menor. Sin embargo, aumentar la masa m equivale a aumentar la inercia u oposición al movimiento, lo que da lugar a que el periodo T sea en tal caso mayor.[2]

II. Marco teóricoMOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
El movimiento armónico simple (m.a.s.) es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería un movimiento armónico, pero no un movimiento armónico simple.
En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula querealiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.
Ecuación del movimiento
Elongación
En un movimiento armónicosimple la magnitud de la fuerza ejercida sobre la partícula es directamente proporcional a su elongación, esto es la distancia “x” a la que se encuentra ésta respecto a su posición de equilibrio. En un desplazamiento a lo largo del eje Ox, tomando el origen O en la posición de equilibrio, esta fuerza es tal que donde “k” es una constante positiva y “x” es la elongación. El signo negativo indica...