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Decimos que una partícula o sistema tiene movimiento armónico simple (m.a.s) 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. En este caso encontramos los primeros 5 temas los cuales debemos tener una base que nos ayude a entender y procesar mejor la información brindada.

El concepto de vibración u oscilación y sus tipos.

La definición del M.A.S. y sus características principales.

Su gráfica de posición y magnitudes .

Algunos casos típicos de M.A.S. en tu día a día.

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VIBRACIONES.

La vibración es el resultado de fuerzas dinámicas en las máquinas o estructuras que tienen partes en movimiento o sometidas a acciones variables. Las diferentes partes de la máquina vibrarán con distintas frecuencias y amplitudes. La vibración puede causar molestias y fatiga.

Se dice que un cuerpo vibra cuando describe un movimiento oscilante sobre una posición de referencia. El número de veces que un ciclo de movimiento completo tiene lugar durante el período de un segundo se denomina Frecuencia y se mide en hercios (Hz).

El movimiento puede consistir en un solo componente que ocurre en una sola frecuencia, como en un diapasón, o en varios componentes que ocurren en diferentes frecuencias simultáneamente, como, por ejemplo, con el movimiento del pistón de un motor de combinación interno.

OSCILACIÓN.

la oscilación consiste en la transformación, alteración, perturbación o fluctuación de un sistema a lo largo del tiempo. En este sentido, hay que decir que se conoce como oscilador armónico a la clase de sistema que, cuando pierde su posición de equilibrio, regresa hacia ella a través de oscilaciones de tipo sinusoidal.

Las oscilaciones son variaciones de un medio o sistema en un periodo de tiempo, un movimiento reiterado alrededor de una posición de equilibrio. Se dice que un sistema oscila cuando algunos de sus parámetros (tales como la tensión, la intensidad o la velocidad) consiguen unos valores que se repiten con recurrencia.

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Magnitudes del movimiento armónico simple

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Magnitudes del movimiento armónico simple

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1. Elongación, x: Representa la posición de la partícula que oscila en función del tiempo y es la separación del cuerpo de la posición de equilibrio. Su unidad de medidas en el Sistema Internacional es el metro (m)

2. Amplitud, A: Elongación máxima. Su unidad de medidas en el Sistema Internacional es el metro (m).

3. Frecuencia. f: El número de oscilaciones o vibraciones que se producen en un segundo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Hertzio (Hz). 1 Hz = 1 oscilación / segundo = 1 s⁻¹.

4. Periodo, T: El tiempo que tarda en cumplirse una oscilación completa. Es la inversa de la frecuencia T = 1/f . Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el segundo (s).

5. Fase, : La fase del movimiento en cualquier instante. Corresponde con el valor . Se trata del ángulo que representa el estado de vibración del cuerpo en un instante determinado. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el radián (rad). Cuando se produce una oscilación completa, la fase aumenta en 2·π radianes y el cuerpo vuelve a su posición (elongación) x inicial.

6. Fase inicial,: Se trata del ángulo que representa el estado inicial de vibración, es decir, la elongación x del cuerpo en el instante t = 0. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el radián (rad)

7. Frecuencia angular, velocidad angular o pulsación, : Representa la velocidad de cambio de la fase del movimiento. Se trata del número de periodos comprendidos en 2·π segundos. Su unidad de medida en el sistema internacional es el radián por segundo ( rad/s ). Su relación con el período y la frecuencia es .

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El Movimiento Armónico Simple: Características. 

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El Movimiento Armónico Simple: Características. 

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Cuando las fuerzas restauradoras que actúan sobre la partícula son proporcionales a la distancia al punto de equilibrio, decimos que se produce un movimiento armónico simple (m.a.s), también conocido como movimiento vibratorio armónico simple (m.v.a.s.). En general, dichas fuerzas restauradoras siguen la ley de Hooke.

1. Vibratorio: El cuerpo oscila en torno a una posición de equilibrio siempre en el mismo plano.

2. Periódico: El movimiento se repite cada cierto tiempo denominado periodo (T). Es decir, el cuerpo vuelve a tener las mismas magnitudes cinemáticas y dinámicas cada T segundos.

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Movimiento de reloj de péndulo, Un peso sujeto a una cuerda o varilla que se balancea hacia adelante y hacia atrás bajo la influencia de la gravedad.