En este tema\u00a0se estudia uno de los sistemas f\u00edsicos que se presentan en multitud de ocasiones \u2013el oscilador arm\u00f3nico simple\u2013, tanto en la teor\u00eda como en la pr\u00e1ctica. Empezamos hablando de los movimientos peri\u00f3dicos y vibratorios en general para pasar a continuaci\u00f3n al estudio del movimiento arm\u00f3nico simple (MAS). \u00c9ste es el m\u00e1s importante de todos los movimientos oscilatorios, adem\u00e1s de ser el movimiento oscilatorio m\u00e1s sencillo de describir matem\u00e1ticamente. Tambi\u00e9n constituye una aproximaci\u00f3n muy buena de muchas oscilaciones que se presentan en la naturaleza.\u00a0En primer lugar se estudia la cinem\u00e1tica del MAS, analizando la ecuaci\u00f3n que proporciona la posici\u00f3n de una part\u00edcula que describe un MAS en funci\u00f3n del tiempo. Se determina la velocidad y la aceleraci\u00f3n en funci\u00f3n del tiempo, y se relaciona el MAS con el movimiento circular uniforme.<\/p>\n
A continuaci\u00f3n se analiza la din\u00e1mica del MAS y se obtiene la fuerza que da lugar a este tipo de movimiento, que se conoce como fuerza recuperadora el\u00e1stica y que satisface la ley de Hooke. Tambi\u00e9n se obtiene la ecuaci\u00f3n diferencial que gobierna el MAS. Un aspecto importante a resaltar en este punto es que cualquier magnitud f\u00edsica, aunque no sea una posici\u00f3n, cuyo comportamiento en funci\u00f3n del tiempo venga gobernado por una ecuaci\u00f3n diferencial de este tipo variar\u00e1 como lo hace un MAS. Analizada la cinem\u00e1tica y la din\u00e1mica el paso siguiente es estudiar los aspectos energ\u00e9ticos relacionados con este tipo de movimiento. Se calculan las energ\u00edas cin\u00e9tica y potencial y se comprueba como la fuerza recuperadora el\u00e1stica es conservativa y, por tanto, la energ\u00eda mec\u00e1nica de un oscilador arm\u00f3nico simple es constante. Se estudian diversos ejemplos f\u00edsicos concretos de este movimiento como son la masa unida a un resorte el\u00e1stico o el p\u00e9ndulo simple para peque\u00f1as oscilaciones. Como en muchos fen\u00f3menos f\u00edsicos interviene la aplicaci\u00f3n simult\u00e1nea de dos o m\u00e1s vibraciones arm\u00f3nicas sobre el mismo sistema, a continuaci\u00f3n se consideran algunos casos espec\u00edficos de la composici\u00f3n de movimientos arm\u00f3nicos simples, tomando como punto de partida el principio de superposici\u00f3n: la resultante de dos o m\u00e1s vibraciones arm\u00f3nicas es simplemente la suma de las vibraciones aisladas. Este estudio tambi\u00e9n tiene inter\u00e9s para el posterior an\u00e1lisis de la superposici\u00f3n de ondas. Tras analizar la superposici\u00f3n de movimientos arm\u00f3nicos simples se analizan las oscilaciones amortiguadas y forzadas y se introduce el fen\u00f3meno de la resonancia que aparece en tantas ramas de la F\u00edsica.<\/p>\n
Puedes visualizar un v\u00eddeo en el que se determina la constante el\u00e1stica de un resorte analizando su movimiento oscilatorio<\/strong><\/span> de la colecci\u00f3n\u00a0de\u00a0\u201cExperiencias de F\u00edsica\u201d<\/a>\u00a0de la Universidad de Alicante.<\/p>\n