Movimiento Oscilatorio

Movimiento Oscilatorio
Uno de los fenómenos más interesantes que trata la física es la del movimiento que se repite a intervalos iguales o regulares de tiempo. A esta clase de movimientos se les llama periódicos u oscilatorios. En especial se trata con un movimiento oscilatorio simple el cual se llama armónico simple o más bien M.A.S.
Al observar la Naturaleza nos damos cuenta de que muchosprocesos físicos (por ejemplo la rotación de la tierra en torno al eje polar) son repetitivos, sucediéndose los hechos cíclicamente tras un intervalo de tiempo fijo. 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 ciclos completos por unidad detiempo.
Un caso interesante de movimiento periódico aparece cuando un sistema físico oscila alrededor de una posición de equilibrio estable. El sistema realiza la misma trayectoria, primero en un sentido y después en el sentido opuesto, invirtiendo el sentido de su movimiento en los dos extremos de la trayectoria. Un ciclo completo incluye atravesar dos veces la posición de equilibrio. La masa sujetaal extremo de un péndulo o de un resorte, la carga eléctrica almacenada en un condensador, las cuerdas de un instrumento musical, y las moléculas de una red cristalina son ejemplos de sistemas físicos que a menudo realizan movimiento oscilatorio.
El caso más sencillo de movimiento oscilatorio se denomina movimiento armónico simple y se produce cuando la fuerza resultante que actúa sobre elsistema es una fuerza restauradora lineal. El Teorema de Fourier nos da una razón de la importancia del movimiento armónico simple. Según este teorema, cualquier clase de movimiento periódico u oscilatorio puede considerarse como la suma de movimientos armónicos simples.




Es importante anotar que se está familiarizado con estos movimientos oscilatorios en nuestra vida cotidiana, pues sonextensos los ejemplos visibles en donde ellos se presentan, tales como el movimiento de una masa atada a un resorte, un péndulo, las vibraciones de una cuerda de un instrumento musical, las hojas de una rama de un árbol, los amortiguadores de un vehículo y otros más y así también los que nos son invisibles, pero que se detectan con los aparatos de medida, como las vibraciones de los átomos en un cristal,las corrientes eléctricas alternas, las ondas electromagnéticas y en general todos aquellos movimientos en la naturaleza que se repiten así mismos.
La mayor parte de lo que trata este capítulo es la del movimiento armónico simple o simplemente M.A.S que es una aproximación sencilla de todos los movimientos oscilatorios que se observan en nuestro diario transcurrir. Para ser más realistas coneste tipo de movimientos oscilatorios se tendrá en cuenta otros tipos de movimientos oscilatorios no armónico simples tales como, las oscilaciones amortiguadas y las oscilaciones forzadas.
Una partícula efectúa un movimiento oscilatorio cuando se mueve alrededor de una posición de equilibrio estable. Por lo tanto, resulta esencial a la hora de determinar si un movimiento es oscilatorio o no, el queexista dicha posición de equilibrio que, además, deberá ser estable, es decir, el sistema deberá permanecer allí salvo que lo apartemos de dicha posición, pero al hacerlo, regresará a ella.
No debemos confundir un movimiento oscilatorio con un movimiento periódico. Este último se define como aquél que se repite a sí mismo. Las definiciones no son coincidentes ni se implican entre sí.Efectivamente, como ejemplo de movimiento periódico podemos citar el de la Tierra alrededor del Sol, el cual no es, sin embargo, oscilatorio ya que no existe posición de equilibrio en dicho movimiento. Como veremos, un movimiento oscilatorio amortiguado, como el de un péndulo real, es, ciertamente, oscilatorio, pero sin embargo no es periódico, ya que no se repite a sí mismo.
El movimiento oscilatorio...