MOVIMIENTO VIBRATORIO ARMÓNICO SIMPLE (MVAS)

MOVIMIENTO VIBRATORIO ARMÓNICO SIMPLE


Decimos que una partícula tiene un movimiento armónico simple cuando vibra bajo la acción de fuerzas restauradores proporcionales a la distancia respecto a la posición de equilibrio.

Esas fuerzas restauradoras siguen la ley de Hooke: F = -kx

  • El cuerpo oscila en torno a una posición de equilibrio siempre en el mismo plano. 
  • Se trata de un movimiento periódico, que se repite cada cierto tiempo. 
  • Vuelve a tener las mismas magnitudes cinemáticas y dinámicas cada T segundos. 
  • Siempre se describe mediante una función sinusoidal. 
  • A la partícula se la llama oscilador armónico.

MAGNITUDES DEL MOVIMIENTO

  • Elongación, x: Representa la posición de la partícula que oscila en función del tiempo y es la separación del cuerpo de la posición de equilibrio. Su unidad de medidas en el Sistema Internacional es el metro (m).
  • Amplitud, A: Elongación máxima. Su unidad de medidas en el Sistema Internacional es el metro (m).
  • Frecuencia. f: El número de oscilaciones o vibraciones que se producen en un segundo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Hertzio (Hz). 
          1 Hz = 1 oscilación / segundo = 1 s-1.
  • Periodo, T: El tiempo que tarda en cumplirse una oscilación completa. Es la inversa de la frecuencia T = 1/f . Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el segundo (s).
  • Ángulo de fase, φ : La fase del movimiento en cualquier instante. Corresponde con el valor φ=ω⋅t+φ0. Se trata del ángulo que representa el estado de vibración del cuerpo en un instante determinado. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el radián (rad). Cuando se produce una oscilación completa, la fase aumenta en 2·π radianes y el cuerpo vuelve a su posición (elongación) x inicial. 
  • Fase inicial, φ0 : Se trata del ángulo que representa el estado inicial de vibración, es decir, la elongación x del cuerpo en el instante t = 0. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el radián (rad).
  • Frecuencia angular, velocidad angular o pulsación, ω : Representa la velocidad de cambio de la fase del movimiento. Se trata del número de periodos comprendidos en 2·π segundos. Su unidad de medida en el sistema internacional es el radián por segundo ( rad/s ). Su relación con el período y la frecuencia es ω=2⋅πT=2⋅π⋅f .


















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