Física 9º - 1 - Movimiento armónico simple

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INSTITUCION EDUCATIVA INTEGRADO CARRASQUILLA INDUSTRIAL ASIGANTURA: FISICA GRADO: 9° GRUPO: ___JORNADA:_______

DOCENTES: MARIA ISABEL TRUQUE MURILLO RAFAEL SANABRIA TAPIAS ALUMNO: ________________________________________________ TALLER No. 1

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE (MAS)

El movimiento armónico simple es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio.

MOVIMIENTO PERIÓDICO

Un movimiento se dice periódico cuando a intervalos iguales de tiempo, todas las variables del movimiento (velocidad, aceleración, etc.), toman el mismo valor.

Al observar la Naturaleza nos damos cuenta de que muchos procesos físicos (por ejemplo la rotación de la tierra en torno al eje polar, El movimiento de los planetas alrededor del Sol) 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 de tiempo.

MOVIMIENTO OSCILATORIO

Es el movimiento periódico en el que la distancia del móvil al centro de oscilación, pasa alternativamente por un valor máximo y un mínimo.

Se dice que un móvil ha efectuado una oscilación cuando se encuentra en la misma posición que la de partida y moviéndose en el mismo sentido.

El movimiento se realiza hacia adelante y hacia atrás, es decir que va y viene, (en vaivén) sobre una misma trayectoria.

En los movimientos oscilatorios el cuerpo va de una posición extrema y regresa a la posición inicial pasando siempre por la misma trayectoria.

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MOVIMIENTO VIBRATORIO

Es un movimiento oscilatorio que tiene su origen en el punto medio, de forma que las separaciones a ambos lados, llamadas amplitudes, son iguales.

Un movimiento oscilatorio es vibratorio si su trayectoria es rectilínea y tiene su origen en el punto medio y en cada vibración pasa por él.

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 electromagnéticas que viajan en el vacío, una masa unida al extremo de un resorte, una varilla sujeta por un extremo a la que damos un impulso en el otro, la varilla vibra, etc.

Entre los infinitos tipos de movimientos vibratorios que existen en la naturaleza el más importante es el armónico simple.

Es un movimiento vibratorio con aceleración variable, producido por una fuerza que se origina cuando el cuerpo se separa de su posición de equilibrio.

En general el movimiento armónico puede ser compuesto de forma que estén presentes varios períodos simultáneamente.

Cuando haya un solo período, el movimiento recibe el nombre de Movimiento Armónico Simple o abreviadamente, M.A.S.

Además de ser el más sencillo de analizar, constituye una descripción bastante precisa de muchas oscilaciones que se observan en la naturaleza.

Un resorte cuando lo separamos de su posición de equilibrio, estirándolo o comprimiéndolo, adquiere un movimiento vibratorio armónico simple, pues la fuerza recuperadora de ese resorte es la que genera una aceleración, la cual le confiere ese movimiento de vaivén.

CINEMÁTICA DEL MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE.

El movimiento armónico simple es un movimiento periódico de vaivén, en el que un cuerpo oscila a un lado y a otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada, y en intervalos iguales de tiempo. Por ejemplo, es el caso de un cuerpo colgado de un muelle oscilando arriba y abajo.

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Es también, el movimiento que realiza cada uno de los puntos de la cuerda de una guitarra cuando esta entra en vibración; pero, pongamos atención, no es el movimiento de la cuerda, sino el movimiento individual de cada uno de los puntos que podemos definir en la cuerda.

El movimiento de la cuerda, un movimiento ondulatorio, es el resultado del movimiento global y simultáneo de todos los puntos de la cuerda.

Es frecuente en la naturaleza la existencia de movimientos en los cuales la velocidad y aceleración no son constantes.

Un movimiento que presenta tales características es el movimiento vibratorio u oscilatorio.

Entender el movimiento vibratorio es esencial para el estudio de los fenómenos ondulatorios relacionados con el sonido y la luz.

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO ARMONICO

Oscilación o vibración Es el movimiento efectuado hasta volver al punto de la partida, es decir una ida y vuelta del cuerpo en movimiento

Período Es el tiempo necesario para realizar una vibración u oscilación completa.

Frecuencia

Es el número de vibraciones completas que el cuerpo efectúa por unidad de tiempo.

Elongación

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Amplitud

Es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la posición de equilibrio.

Posición de equilibrio

Es la posición en la cual no actúa ninguna fuerza neta sobre la partícula oscilante.

Pulsación o frecuencia angular

Velocidad angular del movimiento circular proyectado.

Fase inicial Ángulo medido en el movimiento circular proyectado en el instante inicial t = 0

Fase Ángulo medido en el movimiento circular proyectado

Otros ejemplos de movimiento armónico simple pueden ser;

 Una lámina fija por un extremo y haciéndola vibrar por el otro extremo.  Un sistema formado por un cuerpo suspendido de un resorte.

 El movimiento de un péndulo para desplazamientos pequeños.  Un líquido contenido en un tubo doblado en U.

 Una esferita en una superficie cóncava.  Una cuerda tensa.

EL MOVIMIENTO PENDULAR

El movimiento de un péndulo corresponde al tipo de movimiento llamado M. A. S., o sea, Movimiento vibratorio Armónico Simple.

El movimiento de un péndulo es periódico, pues sus variables se repiten de forma constante tras un cierto tiempo.

La velocidad del péndulo en su movimiento adopta posiciones máximas en el centro y mínimas en los extremos; solo nos interesan los valores absolutos de los módulos de las velocidades.

Evidentemente el movimiento del péndulo es oscilatorio, observamos un punto de máxima separación (coincide con el valor de mínima velocidad) y un mínimo en el centro (máxima velocidad).

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