Oscilaciones

El movimiento oscilatorio es un movimiento periódico: el móvil pasa repetidamente por una posición, en intervalos iguales de tiempo, con las mismas características. Ejemplos: péndulo de un reloj, vibración de las cuerdas de los instrumentos musicales.

2.1.- MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE: El movimiento oscilatorio más importante es el movimiento armónico simple (MAS) o movimiento vibratorio armónico, como el balancín de un reloj. Los parámetros más importantes que definen la oscilación son:

Elongación (y):distancia a la que se encuentra el punto que oscila de la posición de equilibrio.

Amplitud (A):elongación máxima, o máxima separación con respecto a la posición de equilibrio.

Periodo (T):tiempo necesario en realizar una oscilación completa.

Frecuencia (f):nº de oscilaciones realizadas en un segundo (inversa del periodo).

La ecuación que describe este movimiento nos proporciona la posición del objeto que oscila en cada instante. La elongación de este punto respecto de la posición de equilibrio o centro (O) es una función sinusoidal del tiempo:

y = A sen ωt

La correspondiente curva sinusoidal puede obtenerse colocando un objeto colgado de un muelle. Esta curva se repite periódicamente a lo largo del tiempo y se forma al unir mediante una línea los puntos en los que se encuentra el objeto.

La aceleración puede obtenerse como derivada de la velocidad respecto al tiempo, comprobándose una característica esencial del movimiento: la aceleración del mismo no es constante es proporcional a su desplazamiento y tiene sentido opuesto

a = – ω2 y

2.2.- OSCILACIONES AMORTIGUADAS: En las oscilaciones intervienen fuerzas de fricción y rozamiento. En los movimientos oscilantes reales se disipa energía mecánica debido a estas fuerzas, es un movimiento amortiguado.

Para evitar el amortiguamiento es necesario introducir energía en el sistema, oscilaciones forzadas. Cuando se actúa sobre el oscilador comunicándole energía con la misma frecuencia con la que oscila, es decir, la frecuencia impulsora coincide con la frecuencia natural del sistema, resonancia.