Movimiento Armónico Simple: Los Básicos
¿Alguna vez has observado cómo un péndulo se balancea o cómo vibra un muelle? Eso es exactamente lo que estudiaremos: los movimientos vibratorios u oscilatorios.
Un movimiento armónico simple (MAS) ocurre cuando un objeto oscila bajo fuerzas que siempre intentan devolverlo a su posición de equilibrio. La clave está en que estas fuerzas restauradoras son proporcionales a la distancia del objeto respecto al centro.
La ecuación del MAS es: x = A senωt+φ. Aquí, A es la amplitud (qué tan lejos llega), ω es la frecuencia angular (qué tan rápido oscila), y φ es la fase inicial (dónde empieza).
Para encontrar la velocidad y aceleración, simplemente derivamos: v = ±ω√A2−x2 y a = -ω²x. Fíjate que la aceleración siempre apunta hacia el equilibrio.
Truco importante: En el MAS, la aceleración es máxima en los extremos y cero en el centro, mientras que la velocidad es justo al contrario.