Movimiento de un resorte Los cuerpos vibrantes siguen un movimiento armónico simple (MAS). El MAS es un fenómeno físico que se presenta en un sistema formado por un resorte al que se le sujeta una masa en uno de sus extremos. Este sistema masa-resorte, produce un movimiento recíproco en forma vertical, horizontal o inclinada, como se muestra en la siguiente figura:
A
F
Comprimido m
B
C
Reposo o Equilibrio
m
Extendido
b) Movimiento horizontal de un sistema masa-resorte
F = P = mg a) Movimiento vertical de un sistema masa-resorte
F θ
c) movimiento inclinado de un sistema masa - resorte Movimiento armónico simple (MAS) producido por un resorte en cuyo extremo se encuentra una masa m y se rige por la Ley de Hooke, cuya fórmula es: F=-kx
El movimiento bajo la influencia del tipo de fuerza descrita por la Ley de Hooke, se llama movimiento armónico simple, esto debido a que la fuerza es la más simple y el movimiento se puede describir mediante funciones armónicas (senos y cósenos). Las descripciones del MAS se refieren a la distancia direccional del objeto, a partir de su posición de equilibrio como su desplazamiento. La magnitud del desplazamiento máximo se llama Amplitud ( A). Además de la amplitud, otras magnitudes importantes para la descripción de una oscilación son: el período y la frecuencia. El período ( T) es el tiempo requerido para un ciclo completo del movimiento. Un ciclo es un viaje redondo completo o el movimiento a través de una oscilación completa. La frecuencia ( f), es el número de ciclos por segundo. La frecuencia y el período están relacionados por: f =
1 T
La unidad estándar para la frecuencia es el Hertz (Hz) y tiene la unidad de 1 s
o
s −1 , debido a que el período es una medida de tiempo.