Diferencia entre el movimiento armónico simple y el movimiento periódico

Movimiento armónico simple versus movimiento periódico

Las mociones periódicas y los movimientos armónicos simples son dos tipos muy importantes de movimientos en el estudio de la física. Un movimiento armónico simple es un buen modelo para comprender los movimientos periódicos complejos. Este artículo explicará qué movimiento periódico y movimiento armónico simple, sus aplicaciones, similitudes y finalmente sus diferencias.

Movimiento periódico

Un movimiento periódico puede considerarse como cualquier movimiento que se repita en un período de tiempo fijo. Un planeta que gira alrededor del sol es una moción periódica. Un satélite que orbita alrededor de la Tierra es un movimiento periódico, incluso el movimiento de un conjunto de bola de equilibrio es un movimiento periódico. La mayoría de los movimientos periódicos que encontramos son circulares o semicirculares. Un movimiento periódico tiene una frecuencia. La frecuencia significa cómo "frecuente" ocurre el evento. Para simplificar, tomamos la frecuencia como ocurrencias por segundo. Los movimientos periódicos pueden ser uniformes o no uniformes. Un movimiento periódico uniforme puede tener una velocidad angular uniforme. Las funciones como la modulación de amplitud pueden tener períodos dobles. Son funciones periódicas encapsuladas en otras funciones periódicas. El inverso de la frecuencia del movimiento periódico da tiempo para un período. Los movimientos armónicos simples y los movimientos armónicos amortiguados también son movimientos periódicos.

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 desde el punto de equilibrio. El término Ω es una constante. Un movimiento armónico simple requiere una fuerza de restauración. La fuerza de restauración puede ser un resorte, fuerza gravitacional, fuerza magnética o una fuerza eléctrica. Una simple oscilación armónica no emitirá ninguna energía. Se conserva la energía mecánica total del sistema. Si la conservación no se aplica, el sistema será un sistema armónico amortiguado. Hay muchas aplicaciones importantes de 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 al aire afectan el movimiento, eventualmente se amortiguará y se detendrá. Una situación de la vida real siempre es una oscilación amortiguada. El sistema de masa de primavera también es un buen ejemplo para la oscilación armónica simple. La fuerza creada por la elasticidad de la primavera actúa como la fuerza de restauración 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 convierte en un máximo, y en el punto de inflexión, la energía potencial se vuelve máxima y la energía cinética se vuelve cero.