Fundamentos del Movimiento Oscilatorio y Armónico Simple

Movimiento Oscilatorio

Se produce cuando, al trasladar un sistema de su posición de equilibrio, una fuerza restauradora lo obliga a desplazarse a puntos simétricos con respecto a dicha posición.

Elementos del Movimiento Oscilatorio

• Oscilación o ciclo: Se produce cuando un objeto, partiendo de una posición determinada, ocupa todas las posibles posiciones de la trayectoria y regresa a ella.
• Periodo (T): Es el tiempo que tarda un objeto en realizar una oscilación completa. Su unidad en el Sistema Internacional (SI) es el segundo (s).
• Frecuencia (f): Es el número de ciclos que realiza un objeto por segundo. Su unidad en el Sistema Internacional (SI) es el hercio (Hz).
• Elongación (x): Es la posición que ocupa un objeto respecto de su posición de equilibrio. Se denota con la letra “x” y su unidad en el SI es el metro (m).
• Amplitud (A): Es la máxima elongación, es decir, la mayor distancia que un objeto alcanza respecto de su posición de equilibrio. Su unidad en el SI es el metro (m).

En el movimiento oscilatorio, el periodo y la frecuencia son inversamente proporcionales entre sí.

Movimiento Armónico Simple (M.A.S.)

Es un movimiento oscilatorio en el cual se desprecia la fricción y la fuerza restauradora es proporcional a la elongación. Al cuerpo que describe este movimiento se le llama oscilador armónico.

Relación entre el M.A.S. y el Movimiento Circular Uniforme (M.C.U.)

El Movimiento Armónico Simple puede entenderse como la proyección de un Movimiento Circular Uniforme sobre uno de sus diámetros. Sus semejanzas son:

• La amplitud de la oscilación es igual al radio del disco.
• La frecuencia angular del cuerpo oscilante es igual a la velocidad angular del disco en M.C.U.
• El círculo en el que se inscribe el movimiento, y sobre el cual se proyecta el movimiento oscilante, se denomina círculo de referencia.

El Péndulo Simple

Es un modelo idealizado que consiste en una masa puntual suspendida de un hilo inextensible y de masa despreciable. Para oscilaciones con una amplitud pequeña (menor a 10º), el periodo de un péndulo simple cumple lo siguiente:

• Es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la longitud del hilo.
• Es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la aceleración de la gravedad.
• No depende de la masa del cuerpo ni de la amplitud angular (dentro de esta aproximación).