MAS Movimiento armónico simple

Decimos que una partícula o sistema tiene movimiento armónico simple (MAS) cuando vibra bajo la acción de fuerzas restauradoras que son proporcionales a la distancia respecto a la posición de equilibrio. Decimos, entonces, que dicho cuerpo es un oscilador armónico. Es un movimiento periódico producido por una fuerza recuperadora. Para definir el MAS, necesitamos hablar de las fuerzas recuperadoras.

Movimiento periódico

Es aquel movimiento que se repite a intervalos iguales de tiempo. Ejemplo: Rotación de la tierra, traslación de la luna, el péndulo de un reloj, el movimiento de una masa que oscila suspendida de un resorte, el movimiento de una partícula colocada sobre un disco que está girando, entre otros.

Ley de Hooke

Cuando en un muelle o un material elástico uno de los extremos se encuentra fijo y aplicamos una fuerza sobre el otro extremo, probablemente este se deformará. Si la fuerza es lo suficientemente grande como para sobrepasar su límite de elasticidad, podemos deformarlo permanentemente, pero si no es así, se cumplirá lo que se conoce como la ley de Hooke y una vez que cese la aplicación de la fuerza volverá a su forma original.

Energías del MAS

Sí hay una masa  que se encuentra atada a un resorte, es necesario que para dar inicio al movimiento, hacer un trabajo sobre la masa m con el fin de desplazarla de su posición  de equilibrio. Este trabajo W  se convierte en un tipo de energía que llamaremos ENERGIA POTENCIAL ELASTICA  y  que depende de la amplitud que le demos al movimiento.Cuando dejamos la masa  m  libre, ésta comienza a adquirir velocidad, ENERGIA CINETICA a costa de la energía potencial elástica inicial.

Péndulo simple

Un péndulo simple consiste en una masa suspendida de un hilo, que suponemos de masa despreciable, la cual oscila en forma periódica. El péndulo simple se puede considerar un caso de movimiento armónico simple (MAS), cuando se cumplen ciertas condiciones que veremos en este apartado. Aprenderemos:

• Qué es un péndulo simple
• Las fuerzas que intervienen en el movimiento del péndulo
• Bajo qué condiciones se puede considerar el péndulo un m.a.s.
• De qué depende el periodo del péndulo

Péndulo simple

De la gráfica  se observa que al separar el péndulo de su posición de equilibrio, adquiere energía potencial gravitatoria (Epg) en B. Al dejarlo libre se inicia el proceso de sustitución de la energía potencial por energía cinética (Ec), hasta llegar al punto de equilibrio donde toda la energía es cinética.  El péndulo continúa su movimiento, llega al punto de retorno A donde  toda la energía    es  potencial,  sigue  el movimiento  de  A  hasta  O,  se pierde E potencial gravitatoria  y gana E cinética, la cual es máxima en el punto O; luego pierde E cinética hasta llegar al punto B donde toda la energía es potencial y completa una oscilación, así continúa en forma periódica.