MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

El movimiento armónico se ve cuando un objeto vibra u oscila, sobre una misma trayectoria, en la que cada oscilación o vibración toma la misma cantidad de tiempo, es decir, es un movimiento periódico, rectilíneo y oscilante y  un objeto colgante del extremo de un resorte es un claro ejemplo para presenciar el movimiento armónico simple.

Cuando el resorte es estirado o comprimido, ejerce una fuerza sobre el objeto para volver a su punto de equilibrio, esta fuerza es denominada fuerza restauradora (F), ignorando la fricción.
Su ecuación es:

F= -Kx. 

Esta ecuación cumple con la Ley de Hooke, la fuerza restaurante es directamente proporcional al desplazamiento que el resorte ha realizado del punto de equilibrio cuando se estirado y comprimido.

El punto de equilibrio es la llamada posición en la que el resorte no ejerce fuerza sobre el objeto y por lo cual  el desplazamiento es cero (x= 0). Si el objeto se desplaza hacia arriba, será comprimido el resorte y el desplazamiento será negativo (x<0), o si de desplaza es hacia abajo, el resorte es estirado y su desplazamiento será positivo (x>0). 

La constante del resorte, mientras mayor sea, mayor será  la fuerza necesaria para estirar o comprimir el resorte.

Cuando una fuerza externa comprime el resorte (x=-A), el resorte ejerce la conocida fuerza restaurante sobre el objeto, empujando hacia el punto de equilibrio pero como le fuerza ha acelerada el objeto, esté se pasa del punto de equilibrio. El resorte ahora se está estirando (x= A) y la fuerza restaurante frena al objeto y lo devuelve otra vez al punto de equilibrio, pero con la fuerza acelera el objeto otra vez, este pasara el punto de equilibrio. Este movimiento es lo que se conoce como movimiento armónico simple y este continuará hasta que una fuerza externa interfiera en el movimiento.

Como el movimiento es a lo largo del eje x, la forma de mostrar el desplazamiento del objeto, son las funciones seno y coseno, ya que el movimiento del resorte se expresa como una onda que es periódico y sus puntos máximo y mínimo son (-A,+A).