En la naturaleza encontramos diferentes formas de movimiento mecánico, pero uno de los más difundidos en nuestro entorno es el movimiento oscilatorio.
Un movimiento oscilatorio es un movimiento de vaivén con respecto a una posición de equilibrio estable, en donde la partícula "va y viene" por la misma trayectoria, cambiando periódicamente el sentido de su velocidad y aceleración. Este movimiento puede ser periódico, porque luego de transcurrido un periodo (T), las magnitudes del sistema vuelven a tomar los mismos valores.
Ejemplos:
- El movimiento de un cuerpo colgado de un resorte.
- El Movimiento de un péndulo.
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Algunos términos para el análisis de movimientos
oscilatorios y periódicosPara que un movimiento oscilatorio quede perfectamente descrito, es preciso tener en cuento los siguientes elementos:
- Oscilación. Recorrido realizado por una partícula desde una posición cualquiera hasta que vuelve a alcanzar esa misma posición con le mismo sentido de movimiento. La trayectoria AOA'OA que describen las figuras de los ejemplos propuesto es un ejemplo de vibración.
- Elongación. Es la distancia entre la posición de equilibrio y la posición de la partícula en un instante. Se representa normalmente por la letra x y se expresa en unidades de longitud.
- Amplitud. Máxima distancia que el cuerpo alcanza respecto a su posición de equilibrio. Se representa mediante la letra A y, al igual que la elongación, se expresa en unidades de longitud. La elongación máxima es la amplitud.
- Periodo. Tiempo que tarda el móvil en realizar una oscilación.
- Frecuencia. Número de oscilaciones que da el móvil en una unidad de tiempo. La frecuencia es equivalente a la inversa del periodo.
En el Sistema Internacional se mide en hertz (HZ); es decir, HZ = s-¹.
Movimiento armónico simple (MAS)
El caso más sencillo de movimiento oscilatorio y periódico en una recta se denomina movimiento armónico simple. Este es producido por una fuerza recuperadora elástica que se origina cuando el cuerpo se separa de su posición de equilibrio.
Esta expresión, en la que el factor (ω) recibe el nombre de frecuencia angular, indica que la aceleración en una MAS es directamente proporcional a la elongación, y de sentido contrario a ella (de ahí que aparece el signo negativo).