¿Qué aplicaciones tiene el estudio del movimiento armónico simple en la vida cotidiana?

Muchos fenómenos como péndulo, vibraciones en tubos y cuerdas, ondas sonoras, oscilaciones de las corrientes en los aparatos de radio y televisión, vibraciones de estructuras (puentes, edificios,…), etc., son objeto de aplicación del estudio del movimiento armónico simple.

EJEMPLOS DE MOVIMIENTO ARMÓNICOS SIMPLES.

 Movimiento de un resorte de un gancho.  Vaivén de un columpio.  Cuando giramos en una rueda de parque.

Un movimiento armónico simple es el que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora proporcional a su desplazamiento. Se genera entonces un movimiento periódico, es decir que se repite cada cierto intervalo de tiempo. No todos los movimientos periódicos son armónicos.

Veamos algunos ejemplos de movimiento periódico armónico. Una silla mecedora que se mueve hacia delante y hacia atrás, mientras vuelve a su posición inicial a intervalos de tiempo iguales. Una masa sobre un muelle que oscila alrededor de la posición de equilibrio a intervalos de tiempo iguales.

El movimiento armónico simple. Se denomina movimiento periódico a aquel que se repite cada intervalo fijo de tiempo. El ejemplo más sencillo es el movimiento circular uniforme que ya estudiamos en 4º de ESO.

Quienes llevan una vida en movimiento a diario mejoran sus músculos y su sistema cardiorrespiratorio; mejoran su salud ósea y funcional; reducen el riesgo de hipertensión, cardiopatía coronaria, accidente cerebrovascular, diabetes, diferentes tipos de cáncer (como el cáncer de mama y el de colon) y depresión; tienen un ...

El movimiento físico es una parte integral de cada función y procesos del cuerpo. La actividad física no solo mejora el rendimiento, capacidad y fortaleza física, sino que también la manera en cómo pensamos, el estado anímico de las personas, emociones, capacidad cognitiva y toma de decisiones.

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE. 1) Movimiento periódico. Movimiento oscilatorio. Movimiento vibratorio.

Un péndulo simple es un sistema mecánico, constituido por una masa puntual, suspendida de un hilo inextensible y sin peso. Cuando se separa hacia un lado de su posición de equilibrio y se le suelta, el péndulo oscila en un plano vertical bajo la influencia de la gravedad. El movimiento es periódico y oscilatorio.

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.

El movimiento armónico simple (por brevedad lo llamaremos simplemente M.A.S) es el más importante de los movimientos oscilatorios periódicos ya que es el más sencillo de analizar y constituye una descripción bastante precisa de muchas oscilaciones que se presentan en la naturaleza.

La masa sujeta al extremo de un péndulo o de un resorte, la carga eléctrica almacenada en un condensador, las cuerdas de un instrumento musical, y las moléculas de una red cristalina son ejemplos de sistemas físicos que a menudo realizan movimiento oscilatorio.

Un objeto es un oscilador armónico simple cuando la fuerza de restitución es directamente proporcional al desplazamiento. Por lo tanto, los péndulos simples son osciladores armónicos simples para ángulos de desplazamiento pequeños.

El movimiento armónico se refiere al movimiento que una masa oscilante experimenta cuando la fuerza restauradora es proporcional al desplazamiento pero en direcciones opuestas. El movimiento armónico es periódico y puede representarse por una onda sinusoidal con amplitud y frecuencia constantes.

La velocidad de la masa sobre un resorte, que oscila en SHM, se puede encontrar tomando la derivada de la ecuación de posición: v ( t ) = d x d t = d d t ( A cos ( ω t + ϕ ) ) = − A ω sen ( ω t + ω ) = − v máx. sen ( ω t + ϕ ) . v ( t ) = d x d t = d d t ( A cos ( ω t + ϕ ) ) = − A ω sen ( ω t + ω ) = − v máx.

La física, por muy lejana que nos suene esa palabra, interviene en nuestro día a día mucho más a menudo de lo que imaginamos. Por ejemplo, el funcionamiento de una refrigeradora o de un ventilador, la velocidad del carro o por qué se rompe un huevo cuando cae al suelo.

Un ejemplo que puedes identificar en tu vida cotidiana es cuando caminas en la calle, estas moviéndote en línea recta, a esto se le llama movimiento rectilíneo. El movimiento de los planetas alrededor del Sol se conoce como movimiento elíptico, por la trayectoria que describen los planetas.

Para tener una vida activa puede ser suficiente incorporar a la vida cotidiana de cada uno algunas actividades sencillas como caminar, subir escaleras, limpiar la casa, bailar, montar en bicicleta, nadar, correr, jugar… etc. Estas actividades queman calorías y mejoran nuestra salud.

Debido a la relación entre el periodo T y la aceleración de la gravedad g , el péndulo simple es un dispositivo preciso y adecuado para medir la aceleración de la gravedad, puesto que la longitud y el periodo pueden medirse fácilmente.

En un principio, el péndulo se utilizó para calcular el tiempo. El péndulo simple es uno de los descubrimientos importantes de la física y su investigación está relacionada con el desarrollo de la ley de la gravedad, la cinética, y en general con avances en la navegación y la mecánica que transformaron la humanidad.

En la posición θ=θ₀ el péndulo solamente tiene energía potencial, que se transforma en energía cinética cuando el péndulo pasa por la posición de equilibrio.

El movimiento armónico simple es un movimiento periódico de vaivén, en el que un cuerpo oscila de un lado al otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada, y en intervalos iguales de tiempo. Por ejemplo, es el caso de un cuerpo colgado de un muelle oscilando arriba y abajo.

Los movimientos oscilatorios sirven como modelo para explicar el comportamiento de muchos sistemas físicos reales, desde relojes hasta los amortiguadores de un coche. Esta actividad propone estudiar la energía y pérdida de energía en estos movimientos.

El fenómeno de las oscilaciones y las ondas puede explicarse en una situación tan cotidiana como la de lanzar una piedra a una masa de agua: si esta última está en un estado de reposo, al incidir la piedra en ella crea una perturbación que se traslada y transmite a los elementos que tiene a su alrededor.

Podemos observar ejemplos de movimiento ondulatorio en la vida diaria, el universo está lleno de movimientos de este tipo: las oscilaciones del péndulo de un reloj, las de una cuerda de una guitarra, una masa sujeta a un resorte, los átomos y moléculas de una estructura cristalina sólida, las ondulaciones que se ...

El péndulo no cambia su trayectoria. Si se colocaran palillos en la plataforma, se vería que, al moverla, el péndulo volcaría los palillos en el sentido antihorario mientras la plataforma gira en sentido horario. De esta forma se demuestra que la base (Tierra) es la que se mueve y no el péndulo.

Algunas aplicaciones del péndulo son la medición del tiempo, el metrónomo y la plomada. Otra aplicación se conoce como Péndulo de Foucault, el cual se emplea para evidenciar la rotación de la Tierra.