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MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

        POR: -DIEGO RUIZ 

QUE ES EL MAS

es un movimiento vibratorio bajo la acción de una fuerza recuperadora elástica, proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento. Solemos decir que el sonido de una determinada nota musical se representa gráficamente por la funcion seno. Ésta representa un movimiento vibratorio llamado movimiento armónico simple, que es aquel que se obtiene cuando los desplazamientos del cuerpo vibrante son directamente proporcionales a las fuerzas causantes de este desplazamiento. Un ejemplo de este movimiento se puede encontrar a partir del desplazamiento de un punto cualquiera alrededor de toda la longitud de una circunferencia. Cuando un punto (P) recorre una circunferencia con velocidad  uniforme, su proyección (Q) sobre cualquiera de los diámetros de esta, realiza un tipo de movimiento armónico simple. Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro cuadrantes de la circunferencia, se trazará una perpendicular desde el punto a un diámetro fijo de la circunferencia. A medida que el punto escogido se mueve a velocidad uniforme, el punto proyectado en el diámetro, realizará un movimiento oscilatorio rectilíneo.    

ELEMENTOS DEL MAS

1. Oscilación o vibración: es el movimiento realizado desde cualquier posición hasta regresar de nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias. 2. Elongación: es el desplazamiento de la partícula que oscila desde la posición de equilibrio hasta cualquier posición en un instante dado. 3. Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la posición de equilibrio. 4. Periodo: es el tiempo requerido para realizar una oscilación o vibración completa. Se designa con la letra "t". 5. Frecuencia: es el número de oscilación o vibración realizadas en la unidad de tiempo. 6. Posición de equilibrio: es la posición en la cual no actúa ninguna fuerza neta sobre la partícula oscilante.  

FUNCIONAMIENTO DE RELOJ DE PENDULO

Los relojes de péndulo se caracterizan por utilizar un peso oscilante para medir el tiempo. La ventaja del péndulo para medir el tiempo con exactitud es que se trata de un oscilador armónico: sus ciclos de balanceo se producen en intervalos de tiempo iguales, dependiendo únicamente de su longitud (descontando los efectos de la resistencia al movimiento). Desde su invención en 1656 por Christiaan Huygens hasta la década de 1930, el reloj de péndulo fue el sistema de cronometraje disponible más preciso, por lo que su uso se hizo generalizado.1​2​ A lo largo de los siglos XVIII y XIX, los relojes de péndulo, omnipresentes en hogares, fábricas, oficinas y estaciones de ferrocarril, sirvieron como referencia principal para la programación de la vida diaria, los turnos de trabajo, y el transporte público. Su precisión permitió adoptar el ritmo de vida más rápido propio de la Revolución Industrial.   Los relojes de péndulo deben permanecer en una posición fija para operar correctamente; cualquier desplazamiento o aceleración afectan al movimiento del péndulo, provocando imprecisiones en su funcionamiento, por lo que no se pueden utilizar como relojes portátiles. Desde la generalización de los relojes de cuarzo, los relojes de péndulo se mantienen en su mayoría por su valor decorativo y como antigüedades.

FUNCIONAMIENTO DE RELOJ DE PENDULO

El péndulo oscila con un período que varía con la raíz cuadrada de su longitud efectiva. Con oscilaciones pequeñas, el período (T) es corto (del orden de segundos). Entonces, para el tiempo de un ciclo completo (dos oscilaciones de sentido contrario), se tiene que: T=2PI* RAIZ DE L/G  donde L es la longitud del péndulo en metros y g es la aceleración de la gravedad local expresada en metros por segundo al cuadrado. Todos los relojes de péndulo tienen un sistema para ajustar el péndulo a las condiciones de la gravedad local. Suele ser una tuerca de ajuste situada bajo el péndulo, que mueve la masa del péndulo hacia arriba o hacia abajo sobre un vástago roscado. Si se desplaza hacia arriba, se reduce la longitud efectiva del péndulo, se acorta el periodo de oscilación y el reloj va más deprisa. En algunos relojes de péndulo, el ajuste fino se realiza con un sistema auxiliar, que puede ser un pequeño peso que se mueve hacia arriba o hacia abajo sobre la barra de péndulo. En algunos relojes principales y relojes de torre, el ajuste se realiza mediante una pequeña bandeja montada en la varilla, donde se colocan o retiran pesos pequeños para cambiar la longitud efectiva, por lo que la tasa se puede ajustar sin detener el reloj.   Si la amplitud de la oscilación de un péndulo es considerable, su movimiento se hace más irregular, y su período fluctúa. En cambio, cuando se limita a pequeñas oscilaciones de unos pocos grados, el péndulo es prácticamente isócrono; es decir, su período es independiente de los cambios en la amplitud del movimiento. Por lo tanto, la oscilación del péndulo en los relojes se limita a valores comprendidos entre 2° y 4°.

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El sismógrafo o sismómetro es un instrumento para medir terremotos o pequeños temblores provocados por los movimientos de las placas litosféricas. Fue inventado en 1842 por el físico escocés James David Forbes.1​ Este aparato, en sus inicios, consistía en un péndulo que por su masa permanecía inmóvil debido a la inercia, mientras todo a su alrededor se movía; dicho péndulo llevaba un punzón que iba escribiendo sobre un rodillo de papel pautado en tiempo, de modo que al empezar la vibración se registraba el movimiento en el papel, constituyendo esta representación gráfica el denominado sismograma. Diversas mejoras con péndulos horizontales fueron reinstrumentos universales. En años anteriores, los sismómetros podrían “quedarse cortos” o ir fuera de la escala para el movimiento de la Tierra que es suficientemente fuerte para ser sentido por la gente. En este caso, sólo los instrumentos que podrían trabajar serían los acelerómetros menos sensibles. Los modernos sismómetros de banda ancha (llamados así por la capacidad de registro en un ancho rango de frecuencias) consisten de una pequeña ‘masa de prueba’, confinada por fuerzas eléctricas, manejada por electrónica sofisticada. Cuando la Tierra se mueve, electrónicamente se trata de mantener la masa fija a través de la retroalimentación del circuito. La cantidad de fuerza necesaria para conseguir esto es entonces registrada. La salida de los acelerómetros es una tensión proporcional a la aceleración del suelo (recordando F=ma de Newton), mientras que los sismómetros usan un circuito integrado para lograr una salida que es proporcional a la velocidad del suelo. Los sismómetros espaciados en un arreglo pueden ser usados para localizar a precisión, en tres dimensiones, la fuente del terremoto, usando el tiempo que toma a las ondas sísmicas propagarse hacia fuera desde el epicentro, el punto de la ruptura de la falla. Los sismógrafos son también usados para detectar explosiones de pruebas nucleares. Al estudiar las ondas sísmicas, los geólogos pueden también hacer mapas del interior de la Tierra.

EL SISMOGRAFO

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LA TELARAÑA

Recientemente, Mortimer y sus colegas han descubierto que muchos de los elementos de la seda de una telaraña en realidad vibran como cuerdas de un instrumento musical. "Si piensas en algo como un violín o una guitarra", dice Mortimer, "por una cierta longitud de cuerda puedes tener diferentes tonos como los que salen de un instrumento". Resulta que – aunque no tengan cerebro – las arañas saben esto gracias a los sensores de sus piernas y pueden distinguir las diferentes vibraciones cuando viajan en su telaraña de arriba a abajo.  Lo más sorprendente es que a veces, una araña ajusta o suelta esas cuerdas de seda para alterar la forma en la que suenan. ¿Para qué lo hacen? El Silk Group asegura que de acuerdo las vibraciones, estos insectos pueden identificar donde está su presa. Aunque a veces las arañas tienen visitantes que no son necesariamente una presa,  y reciben, por ejemplo a una pareja potencial. Para distinguirlas, los científicos dicen que las arañas solo "sienten una buena vibra".

GALILEO Y EL PENDULO

Se puede decir que el péndulo es el símbolo de la ciencia. Con este elemento tan simple, se pudo comprobar la translación de la tierra, ya que este se mantiene siempre en el mismo lugar, demostrando el giro de la tierra.  El principio del péndulo fue descubierto originalmente por Galileo (fisico y astrónomo), quien estableció que el periodo de oscilación es independiente de la amplitud (distancia máxima que se aleja el péndulo de la posición de equilibrio). Por el contrario, sí depende de la longitud del hilo. Luego surgió justamente lo que te dije al principio: péndulo de Foucault es un péndulo largo que puede oscilar libremente en cualquier plano vertical y capaz de oscilar durante horas. Se utiliza para demostrar la rotación de la Tierra y la fuerza de Coriolis. Se llama así en honor de su inventor, León Foucault.

USOS DEL PENDULO

  Bueno pues el reloj de péndulo, el metrónomo, que sirven para medir el tiempo, la plomada que sirve para medir profundidad, esta el péndulo de Newton que demuestra la conservación de la energía, el de Foucault se utiliza para demostrar la rotación de la tierra.  para los columpios  las atracciones colgantes de los parques de diversiones 

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conclusiones

el movimiento armonico simple y el pendulo nos sirven para diversos usos en la vida cotidiana y en la ciencia para determinar varios factores que nos pueden ser de gran ayuda, tambien pudimos aprender sobre las telarañas y el diversos comportamiento de los resortes