Oscilación frente a movimiento armónico simple
Las oscilaciones y el movimiento armónico simple son dos movimientos periódicos discutidos en física. Los conceptos de oscilaciones y movimiento armónico simple se utilizan ampliamente en campos como la mecánica, la dinámica, los movimientos orbitales, la ingeniería mecánica, las ondas y las vibraciones y otros campos. Es vital tener una comprensión adecuada de estos conceptos para sobresalir en dichos campos. En este artículo, vamos a discutir qué son las oscilaciones y los movimientos armónicos simples, las definiciones de oscilación y movimiento armónico simple, sus aplicaciones, algunos ejemplos de movimientos y oscilaciones armónicos simples, sus similitudes y, finalmente, la diferencia entre oscilación y movimiento armónico simple. movimiento.
Oscilación
Las oscilaciones son un tipo de movimiento periódico. Una oscilación generalmente se define como una variación repetitiva en el tiempo. La oscilación puede ocurrir sobre un punto de equilibrio medio o entre dos estados. Un péndulo es un buen ejemplo de un movimiento oscilatorio. Las oscilaciones son en su mayoría sinusoidales. Una corriente alterna también es un buen ejemplo de oscilación. En el péndulo simple, la lenteja oscila sobre el punto de equilibrio medio. En una corriente alterna, los electrones oscilan dentro del circuito cerrado sobre un punto de equilibrio. Hay tres tipos de oscilaciones. El primer tipo son las oscilaciones no amortiguadas en las que la energía interna de la oscilación permanece constante. El segundo tipo de oscilaciones son las oscilaciones amortiguadas. En el caso de oscilaciones amortiguadas, la energía interna de la oscilación disminuye con el tiempo. El tercer tipo son las oscilaciones forzadas. En las oscilaciones forzadas, se aplica una fuerza sobre el péndulo en una variación periódica del péndulo.
Movimiento armónico simple
El movimiento armónico simple se define como un movimiento que toma la forma de a=– (ω2) x donde “a” es la aceleración y “x” es el desplazamiento del punto de equilibrio. El término ω es una constante. Un movimiento armónico simple requiere una fuerza restauradora. La fuerza restauradora puede ser un resorte, una fuerza gravitacional, una fuerza magnética o una fuerza eléctrica. Una oscilación armónica simple no emitirá ninguna energía. La energía mecánica total del sistema se conserva. Si no se aplica la conservación, el sistema será un sistema armónico amortiguado. Hay muchas aplicaciones importantes de las oscilaciones armónicas simples. Un reloj de péndulo es uno de los mejores sistemas armónicos simples disponibles. Se puede demostrar que el período de la oscilación no depende de la masa del péndulo. Si factores externos como la resistencia del aire afectan el movimiento, eventualmente se amortiguará y se detendrá. Una situación de la vida real es siempre una oscilación amortiguada. Un sistema de masa de resorte perfecto también es un buen ejemplo para la oscilación armónica simple. La fuerza creada por la elasticidad del resorte actúa como fuerza restauradora en este escenario. El movimiento armónico simple también se puede tomar como la proyección de un movimiento circular con una velocidad angular constante. En el punto de equilibrio, la energía cinética del sistema se vuelve máxima, y en el punto de inflexión, la energía potencial se vuelve máxima y la energía cinética se vuelve cero.
¿Cuál es la diferencia entre el movimiento armónico simple y la oscilación?
• El movimiento armónico simple es un caso especial de oscilaciones.
• Un movimiento armónico simple solo es posible en teoría, pero las oscilaciones son posibles en cualquier situación.
• La energía total del movimiento armónico simple es constante mientras que la energía total de una oscilación, en general, no necesita ser constante.
