Oscilaciones libres

Una oscilación es aquel movimiento que se repite una y otra vez. Se caracteriza por tener amplitud constante, es decir que la energía total es constante, se mantiene.

  • Amplitud (): es el máximo desplazamiento que realiza el objeto con respecto al punto de equilibrio.
  • Periodo (): es el tiempo que tarda el objeto en dar un ciclo .
  • Frecuencia (): es el número de ciclos que se realizan por unidad de tiempo. Es el inverso del periodo .
  • Frecuencia angular (): Considerando que en un ciclo de un cuerpo que está rotando hay radianes, entonces la frecuencia angular es .

Movimiento periódicoEditar

 
Representación de un movimiento periódico.
 
Ejemplo de un movimiento periódico.

El movimiento periódico se caracteriza por tener una posición de equilibrio estable. Cuando se aleja de esta posición y se suelta, entra en acción una fuerza o torque que lo hace volver al punto de equilibrio, pero cuando llega ahí, el cuerpo ha adquirido una energía cinética que hace que el movimiento continúe hasta detenerse al otro lado, en donde será impulsado nuevamente a su punto de equilibrio.

Cuando el objeto está en la posición máxima, su velocidad es cero y su aceleración es máxima y cuando está en la posición de equilibrio, su velocidad es máxima y su aceleración es mínima.

Movimiento armónico simpleEditar

El movimiento armónico simple o MAS es aquel en el que la fuerza de restitución es directamente proporcional al desplazamiento con respecto al punto de equilibrio. La dirección de la fuerza de restitución es opuesta a la dirección del desplazamiento.

La magnitud de la aceleración es proporcional a su posición y la dirección es opuesta a su desplazamiento.

La ecuación para la determinar la magnitud de la aceleración aceleración está dada por

 ,

donde   y  .

Reemplazando  tenemos que  .

Si se define la aceleración en magnitud como la segunda derivada de la posición  , entonces   sería una solución a la ecuación diferencial que describe a la aceleración. De la anterior ecuación se puede obtener la velocidad  ,   es la constante de fase y se determina al igual que  con la posición y la velocidad de la partícula en  . La posición, velocidad y aceleración máximas se dan cuando   y  

Es decir

 

 

 

Confirmo lo aprendidoEditar

Véase tambiénEditar

AnexosEditar

NotasEditar

ReferenciasEditar

BibliografíaEditar

Enlaces externosEditar

CategoríasEditar

Proyecto: Física 3 para ingenieros
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