Movimiento Armónico Simple

Descubierto en 1581 por Galileo Galilei, este ha sido uno de los descubrimientos más relevantes en la historia de la física y del movimiento. Aunque este movimiento está presente desde los principios de la humanidad no fue tomado en cuenta hasta los inicios de los estudios de Galileo continuado por Cristian Huygens. Este descubrimiento científico fue la base para la creación de formas más exactas para la medición del tiempo también colaboro en el avance de la comprensión del movimiento de los planetas alrededor del sol.

El M.A.S. es basado en el movimiento periódico. Un movimiento periódico es aquel sistema en el que el estado, se repite en intervalos regulares de tiempo así como las variables del movimiento (velocidad, aceleración, etc.) permanecen iguales.

El movimiento armónico simple (M.A.S.) comúnmente se ve manifestado en péndulos. Sin embargo también existen otras manifestaciones de este fenómeno, como lo es en un resorte, un reloj, una rueda, un motor, un metrónomo e incluso en la rotación de la tierra alrededor del sol.

El objetivo de este proyecto es demostrar el movimiento armónico simple a través de la sombra que proyecta una masa en movimiento circular uniforme en una pantalla. A simple vista se puede notar desde una vista frontal el movimiento circular uniforme, pero viéndolo desde uno de los laterales se puede apreciar, con la ayuda de una lámpara, más claramente el M.A.S.

Se ha hablado anteriormente acerca del movimiento circular uniforme. Para comprender mas acerca del funcionamiento de este proyecto se profundizara mas en el tema del movimiento circular uniforme:

El Movimiento Circular Uniforme es aquel movimiento en el que el móvil se desplaza en una trayectoria circular (una circunferencia o un arco de la misma) a una velocidad constante

Con estos aspectos aclarados se entrara de lleno al tema del movimiento armónico simple.

Movimiento Armónico Simple (M.A.S.)

También denominado movimiento vibratorio armónico simple (m.v.a.s.), es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio en donde no existe fricción alguna, bajo la acción de una fuerza recuperadora elástica que es directamente proporcional al desplazamiento, y tiene una dirección opuesta a este.

Se dice que este tipo de movimiento es periódico ya que en él, un cuerpo se mueve de un lado a otro, sobre una trayectoria que es fija y regresa a cada posición y velocidad después de un determinado intervalo de tiempo llamado tiempo T. En el caso de este proyecto podríamos decir que el periodo de tiempo T será el tiempo en el que se realiza una oscilación completa cuando el objeto se mueve con un M.A.S. Se podría elegir cualquier posición y durante la oscilación y el periodo seria el tiempo que demoraría la masa en volver a ese lugar moviéndose en la misma dirección.

La frecuencia f será el número de oscilaciones completas por unidad de tiempo. Puesto que este periodo es igual a la cantidad de segundo por oscilación, se deduce que la frecuencia será el reciproco del periodo o número de oscilaciones por segundo. La equivalencia en medidas que se utilizaran para la frecuencia en el M.A.S. en el Sistema Internacional será, oscilaciones por segundo, que es el Hertz.

Este movimiento se puede encontrar a partir del desplazamiento de un punto cualquiera alrededor de toda la longitud de una circunferencia. Cuando el punto recorre una circunferencia con velocidad uniforme, su proyección sobre cualquiera de los diámetros de esta, realiza un tipo de movimiento armónico simple. Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuadrantes de la circunferencia, se trazará una perpendicular desde el punto a un diámetro fijo de la circunferencia. A medida que el punto se mueve a velocidad uniforme, el punto proyectado en el diámetro, realizará un movimiento oscilatorio rectilíneo.

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