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Dinámica del M.A.S

Un movimiento armónico simplees el que describe una partícula sometida a una fuerza restauradoraproporcional a su desplazamiento. Se genera entonces un movimiento periódico,es decir que se repite cada cierto intervalo de tiempo. No todos losmovimientos periódicos son armónicos. Para que lo sean, la fuerza restauradoradebe ser proporcional al desplazamiento.

El problema del oscilador armónicosimple aparece con mucha frecuencia en Física, ya que una masa en equilibriobajo la acción de cualquier fuerza conservativa, en el límite de movimientospequeños, se comporta como un oscilador armónico simple.

La masa sujeta al muelle describe un movimiento oscilatorio.Para calcular su aceleración utilizamos la Segunda Ley de Newton:

Aplicaciones delM.A.S

Parabuscar ejemplos de uso del movimiento armónico simple nos basta con buscarelementos que oscilen en una dimensión. Luego de estos ejemplos algunos seamoldarán más a un movimiento armónico simple y otros lo harán peor.
Generalmente los movimientos oscilatorios se puedenobtener ante perturbaciones de un sistema en equilibrio. (Perturbar sería sacaral sistema de su estado de equilibrio).

Un ejemplo clásico de movimiento armónico simple esel movimiento que describiría una sombra generada por un punto de una rueda queesté girando si la sombra se mueve por una linea recta y la fuente de luz esmuy lejana.

Otro ejemplo clásico es el movimiento que describeun objeto suspendido de un muelle cuando se le saca del estado de equilibrio yen ausencia de rozamientos.

El movimiento en vertical que realizaría la punta dela aguja de un tocadiscos (el típico con el disco horizontal). Cuando se estáreproduciendo una "nota pura" (de una frecuencia concreta).

Otro ejemplo más sofisticado es la proyección sobreuna linea horizontal del extremo de un péndulo. Realmente no describe unmovimiento armónico simple pero si uno muy aproximado. Tanto más aproximadocuanto más pequeña es la amplitud de la oscilación del péndulo.

El movimiento en vertical de un objeto flotantesobre la superficie del agua es un ejemplo similar al péndulo. El que laaproximación sea mejor o peor depende de si hay ondas en el agua (similar alcaso del tocadiscos) o si el objeto reacciona ante una perturbación (similar almuelle o el péndulo, y dependiente de la geometría del objeto, etc).

Movimiento oscilatorio

El movimientooscilatorio es un movimiento en torno a un punto de equilibrio estable.Este puede ser simple o completo. Los puntos de equilibrio mecánico son, engeneral, aquellos en los cuales la fuerza neta que actúa sobre la partícula escero. Si el equilibrio es estable, un desplazamiento de la partícula conrespecto a la posición de equilibrio (elongación) da lugar a la aparición deuna fuerza restauradora que devolverá la partícula hacia el punto deequilibrio. En términos de la energía potencial, los puntos de equilibrioestable se corresponden con los mínimos de la misma. Un movimiento oscilatoriose produce cuando al trasladar un sistema de su posición de equilibrio, unafuerza restauradora lo obliga a desplazarse a puntos simétricos con respecto aesta posición. Se dice que este tipo de movimiento es periódico porque la posicióny la velocidad de las partículas en movimiento se repiten en función deltiempo.


Movimiento armonico simple

El movimiento armónico simple(M.A.S.), también denominado movimiento vibratorio armónico simple(m.v.a.s.), es un movimiento periódico, y vibratorio en ausencia de fricción,producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamenteproporcional a la posición, y que queda descrito en función del tiempo por unafunción senoidal (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriesemás de una función armónica, en general sería un movimiento armónico, pero noun m.a.s.

En el caso de que la trayectoriasea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose yacercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal maneraque su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide.En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a sudesplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.