¿Qué causa el movimiento armónico simple?

¿Qué causa el movimiento armónico simple?
Anonim

Consideremos el caso más simple de una partícula de masa. #metro# unido a un resorte con fuerza constante # k #.

El sistema es considerado 1 dimensional por simplificación.

Ahora supongamos que la partícula es desplazada por una cantidad #X# A cada lado de su posición de equilibrio, el resorte ejerce naturalmente una fuerza restauradora. #F = -kx #

Cada vez que se elimina la fuerza externa, esta fuerza restauradora tiende a restaurar la partícula a su equilibrio. Así acelera la partícula hacia la posición de equilibrio. Sin embargo, tan pronto como la partícula alcanza el equilibrio, la fuerza se desvanece pero la partícula ya ha ganado algo de velocidad debido a la aceleración anterior. Por lo tanto, la partícula continúa moviéndose hacia el otro lado de la posición de equilibrio y luego nuevamente se desarrolla una fuerza que tiende a tirarla hacia atrás.

Esto fue, en ausencia de fuerzas de amortiguación, la partícula continúa de un lado a otro sobre la poción de equilibrio.

Esto es lo que constituye un simple movimiento armónico.

Sin embargo, las fuerzas de resorte a menudo no son linealmente proporcionales al desplazamiento. Sin embargo, para pequeñas cantidades de desplazamiento, siempre se puede encontrar que la fuerza de restauración es proporcional al desplazamiento de la partícula desde la posición media.