dissabte, 22 de desembre del 2018

Moviment harmònic simple

En aquesta imatge de domini públic es pot veure un MHS.
Simple Harmonic Motion Orbit


De la imatge es pot veure que el moviment és periòdic i que sempre es mourà des d'una posició màxima a una mínima. Aquesta posició màxima s'anomena amplitud (A). També és interessant veure de la segona imatge que el moviment harmònic simple es pot descriure com la projecció en una dimensió del moviment circular uniforme. Per entendre això és interessant veure la pàgina Física y química en flash.

Per per entendre millor que és l'amplitud i les altres magnituds que defineixen el MHS el millor es saber que la seua posició es pot posar com:




on A és la amplitud. En el cas del dibuix de dalt que hi ha un cos lligat a un pèndol, l'amplitud representa l'elongació màxima del moll. La seua unitat en el SI és el metre (m).

és la freqüencia angular. El MHS es pot representar com la projecció d'un moviment circular uniforme en una dimensió i la freqüència angular seria la rapidesa angular d'aquest moviment. La seua unitat en el SI és rad/s.

 és la fase. És l'angle del MCU que es projecta sobre una línia que representa l'estat de vibració de la partícula.La seua unitat en el SI és el rad.
és la fase inicial. És l'angle inicial del MCU que es projecta sobre una línia que representa l'estat de vibració de la partículaLa seua unitat en el SI és el rad.

També és interessant conéixer que és el període i la freqüència en el MHS.

El període (T) és el temps que tarda en fer una oscil·lació completa.

La freqüència (f) ens indica el nombre d'oscil·lacions per segon del mòbil que efectua un MHS.

La velocitat del mòbil que efectua el MHS s'obté derivant la posició respecte al temps i s'obté:



Si es deriva la velocitat respecte al temps s'obté l'acceleració de la partícula que efectua el MHS.



En la simulació enllaçada es pot veure com varia la posició, la velocitat i l'acceleració quan un cos està unit a un moll i aquest cos efectua un MHS.

Un bon recurs per entendre el MHS és aquesta pàgina de fisicalab.

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada