Entendiendo las Oscilaciones

Movimiento ArmMovimiento ArmónicoónicoSimple (MAS)Simple (MAS)

Movimiento ArmMovimiento ArmónicoónicoSimple (MAS)Simple (MAS)

Prof. Dorcas I. Torres FISI 3002

Movimiento Periódico

Es un movimiento que se repite a sí mismo.

En física llamamos oscilación al movimiento repetido de un lado a otro en torno a una posición de equilibrio.

Movimiento Periódico

Cuando un cuerpo oscila se produce una variación, perturbación o disturbio en el tiempo de un medio o sistema.

Movimiento Periódico

Existen muchos de tipos de movimiento periódico

Sistema Resorte-Masa

Un buen ejemplo para entender el concepto de oscilación o vibración.

Cuando el resorte no está comprimido ni estirado decimos que se encuentra en su posición de equilibrio. x = 0

Sistema Resorte-Masa

La fuerza que hace el resorte es una fuerza restauradora.

Fr = -kx

Ley de Hooke

La Ley de Hooke establece Fs = - kx Fs es la fuerza restauradora

Siempre apunta hacia la posición de equilibrio Por lo tanto, siempre se opone al desplazamiento

k es la constante de fuerza del resorte x es el desplazamiento

Sistema Resorte-Masa

Ciclo. Recorrido en una vuelta completa. Amplitud. Desplazamiento máximo.

x = A

x = -A

x = 0

Sistema Resorte-Masa

Frecuencia. Número de ciclos completados en un segundo (Hz).

Período. Tiempo que tarda en completar un ciclo.

fT

1

Sistema Resorte-Masa

Frecuencia angular.

f 2

Sistema Resorte-Masa

Sistema Resorte-Masa

Representación gráfica.

Una curva coseno se puede utilizar para describir el movimiento del objeto.

Energía en el Resorte-Masa

Energía Potencial

Energía Cinética

Energía Mecánica

221 kxU

221 mvK

UKE

Energía en el Resorte-Masa

2max2

1221 mvkA

2212

212

21 mvkxkA

2212

212

max21 mvkxmv

Sistema Resorte-Masa

Obtenemos las ecuaciones de movimiento comparándolo con el Movimiento Circular Uniforme.

Los componentes en x de la posición, velocidad y aceleraciónde MCU se comportan igual que

sus homólogos en el sistema resorte-masa.

Sistema Resorte-Masa

Sistema Resorte-Masa

Posición

Velocidad

Aceleración

ftAtx 2cos)(

Ecuaciones de Movimiento

ftAsentv 2)(

ftAta 2cos)( 2

donde:m

k

Sistema Péndulo Simple

Periodo

g

LT 2