El movimiento armónico simple (se abrevia m.a.s.)
Es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería un movimiento armónico, pero no un m.a.s. En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que 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 su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.
- Posición en el m.a.s
Modifica el valor de la amplitud del movimiento y observa los cambios que se producen en la gráfica. Cambia ahora el período del movimiento y analiza los cambios en la gráfica, en la pulsación y en la frecuencia.
¿Podrías identificar y deducir de la gráfica el valor del período si no lo conocieras?
La velocidad en m.a.s
http://web.educastur.princast.es/ies/rosarioa/web/departamentos/fisica/teorias_fisicas/applets/bach_2/mas/velocidad_mas.htm
La aceleración en el m.a.s
Cambiando los valores de amplitud y período podrás comprobar su influencia en el vector velocidad del cuerpo y en la gráfica que lo representa.
El vector velocidad es siempre tangente a la trayectoria y del mismo sentido del movimiento. ¿En qué condiciones toma la velocidad signo positivo en la gráfica? ¿Y negativo?
Investiga, observando el movimiento del cuerpo y la gráfica, en qué posiciones se encuentra el cuerpo cuando la velocidad toma sus valores absolutos máximos y mínimos.
El vector aceleración es siempre tangente a la trayectoria y su sentido depende de la elongación. ¿En qué condiciones toma la aceleración signo positivo? ¿Y negativo?
Investiga, observando tanto la flecha como la gráfica, en qué posiciones del cuerpo la aceleración toma sus valores absolutos máximos, y en cuáles los mínimos.
La energía el movimiento armónico simple
Las fuerzas involucradas en un movimiento armónico simple son centrales y, por tanto, conservativas. En consecuencia, se puede definir un campo escalar llamado energía potencial (Ep) asociado a la fuerza
http://web.educastur.princast.es/ies/rosarioa/web/departamentos/fisica/teorias_fisicas/applets/bach_2/mas/energia_mas.htm
La energía el movimiento armónico simple
Las fuerzas involucradas en un movimiento armónico simple son centrales y, por tanto, conservativas. En consecuencia, se puede definir un campo escalar llamado energía potencial (Ep) asociado a la fuerza
La energía potencial alcanza su máximo en los extremos de la trayectoria y tiene valor nulo (cero) en el punto x= 0, es decir el punto de equilibrio. La energía cinética cambiará a lo largo de las oscilaciones pues lo hace la velocidad, es nula en -A o +A (v=0) y el valor máximo se alcanza en el punto de equilibrio (máxima velocidad Aω).
Como sólo actúan fuerzas conservativas, la energía mecánica (suma de la energía cinética y potencial) permanece constante.
Em= Ep + Ec
Al iniciar la animación, la energía cinética viene representada por una barra azul, la potencial elástica por una barra roja, y la energía total por otra rosa. Observa que, aunque las energías cinética y potencial varían continuamente su valor, la suma de ambas permanece constante.
Tanto Ec como Ep varían al hacerlo la posición del cuerpo. Fíjate y anota en qué posiciones del cuerpo toman sus valores máximos y mínimos las energías cinética y potencial elástica.
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Péndulo Simple
El estudio del péndulo simple se puede realizar mediante la simulación en el siguiente Applet. Puedes seguir la evolución la elongación. Velocidad, aceleración, fuerza y energías con el tiempo, durante una o varias oscilaciones. Se pueden modificar la longitud del péndulo, la aceleración de la gravedad, la masa y la amplitud (hasta 20º)
Es ilustrativo ralentizar las simulaciones y parar y reanudar a menudo para apreciar los detalles de
La variación de las energías cinética, potencial y total en un período es importante para comprender su evolución.
Sistema masa- resorte
En esta animación podemos hacer un estudio completo de de una masa que esta oscilando atada a un resorte. Se pueden modificar la constante de elasticidad del resorte, la aceleración de la gravedad, la masa y la amplitud. Para apreciar mejor la relación entre las distintas magnitudes, ralentiza las simulaciones, pararlas y reanúdalas a menudo. Fundamental: comprobar los sentidos de los vectores v, a y F en el centro de la oscilación y a ambos lados del centro de oscilación.
La variación de las energías cinética, potencial y total en un período es importante para comprender su evolución.
http://web.educastur.princast.es/ies/rosarioa/web/departamentos/fisica/teorias_fisicas/muelle.htm
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