lunes, 2 de septiembre de 2013

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE:

Es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio en ausencia de fricción, se originan cuando un cuerpo se separa de su posición de equilibrio.
Un cuerpo oscila cuando se mueve periódicamente respecto a su posición de equilibrio. El movimiento armónico simple 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. Por ejemplo:el de una partícula de una cuerda de guitarra en vibración, o un resorte que se ha comprimido o estirado



Evolución en el tiempo del desplazamiento, la velocidad y la aceleración en un movimiento armónico simple













 En un desplazamiento a lo largo del eje Ox, tomando el origen O en la posición de equilibrio, esta fuerza es tal que  






es constante  positiva.
es la elongación.

El signo negativo indica que en todo momento la fuerza que actúa sobre la partícula está dirigida hacía la posición de equilibrio; esto es, en dirección contraria a su elongación (la "atrae" hacia la posición de equilibrio).

El movimiento armónico simple se define en una ecuación diferencial


    Es la elongación o desplazamiento respecto al punto de equilibrio


Es la  amplitud del movimiento (elongación máxima)

Es la frecuencia angular

Es el tiempo

Es la fase inicial e indica el estado de oscilación o vibración (o fase) en el instante t = 0 de la partícula que oscila.


la frecuencia de oscilación  es





Y por lo tanto el periodo es





Amplitud y fase inicial

La amplitud y la fase inicial  se pueden calcular a partir de las condiciones iniciales del movimiento, esto es de los valores de la elongación  y de la velocidad inicial 
a)



b)

Velocidad
La velocidad instantánea de un punto material que ejecuta un movimiento armónico simple se obtiene por lo tanto derivando la posición respecto al tiempo:

Aceleración:
La aceleración es la variación de la velocidad del movimiento respecto al tiempo de espera y se obtiene por lo tanto derivado la ecuación de la velocidad respecto al tiempo de encuentro:




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