Dinámica del movimiento armónico simple

Una partícula describe un movimiento armónico simple cuando se produce un movimiento de vaivén en torno a una determinada posición de equilibrio, estando sometida la partícula a una fuerza recuperadora constantemente dirigida hacia el centro de la trayectoria y proporcional a la elongación.

ley-hooke

Una partícula que describe un movimiento armónico simple constituye un oscilador armónico y está sometida a una fuerza restauradora opuesta al movimiento que responde a la ley de Hooke:

ley-hooke-expresion

En esta ley, el signo negativo indica que se trata de una fuerza restauradora, que se opone al desplazamiento respecto a la posición de equilibrio, y k es la constante recuperadora característica del oscilador , y que en el Sistema Internacional se expresa en N/m. Si la relacionamos con la segunda ley de Newton:

acelracion-movimiento-armonico

 

Teniendo en cuenta la expresión para la aceleración determinada en el estudio cinemático del movimiento armónico simple:

dinamica-oscilador-armonico

El periodo de oscilación (y, por tanto, la frecuencia) del cuerpo no depende de la amplitud de las oscilaciones y sólo depende de su masa y de la constante recuperadora (o constante armónica) del oscilador.

Puedes practicar estos conceptos con estos ejercicios.

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