Movimento oscillatorio

Questo articolo è stato scritto per dare un breve e buon concetto riguardo al moto oscillatorio, moto armonico semplice (SHM) e alcuni esempi. Nella nostra vita quotidiana ci imbattiamo in diverse cose in cui vediamo questi fenomeni avere luogo, quindi passiamo attraverso questi argomenti.

Il moto oscillatorio può essere definito come il moto ripetuto in cui un oggetto ripete lo stesso movimento più e più volte. In assenza di attrito, il moto oscillatorio continuerebbe all’infinito; ma nel mondo reale, il sistema alla fine si stabilizza in equilibrio. Il moto oscillatorio si può trovare in tutto il mondo fisico in diversi casi, dall’oscillazione del nucleo di uranio prima della sua fissione alle molecole di anidride carbonica che oscillano nell’universo, assorbendo e contribuendo al riscaldamento globale. Edifici e ponti subiscono un moto oscillatorio, a volte con risultati disastrosi. Persino le stelle oscillano. Le onde – dal suono alle onde dell’oceano alle onde sismiche nella terra solida – in definitiva comportano un moto oscillatorio.

Qui nella fig. 1.1 possiamo vedere due quantità che descrivono il moto oscillatorio; l’ampiezza è lo spostamento massimo dall’equilibrio, e il periodo è il tempo necessario perché il moto si ripeta. L’altro modo di esprimere gli aspetti temporali è la frequenza, o il numero di cicli di oscillazione per unità di tempo. La frequenza f e il periodo T sono modi complementari di trasmettere la stessa informazione, e matematicamente sono inversi:

f=(1/T)

fig 1.1

La frequenza si misura in hertz (Hz), e un hertz è uguale a un ciclo di oscillazione al secondo.

Movimento armonico semplice (SHM)

Quando parliamo di onda, abbiamo il moto armonico semplice. Il moto armonico semplice è un tipo di moto oscillatorio. Un moto armonico semplice ha tre cose, fondamentalmente: Il moto ritorna sempre all’equilibrio, segue lo stesso percorso e oscilla intorno all’equilibrio. Il moto armonico semplice risulta quando la forza o la coppia che tende a ripristinare l’equilibrio è direttamente proporzionale allo spostamento dall’equilibrio. In fig. 1.2, una massa m su una molla di costante k ha frequenza angolare:

ω=√(k/m),

dove k=costante di molla

m=massa di un oggetto

fig 1.2 Una massa attaccata ad una molla subisce SHM

Possiamo trovare l’uso del moto oscillatorio e SHM in diversi campi da un semplice pendolo al sismo-scopio, dalle corde bungee agli elastici, per lo smorzamento e molti altri campi. Il moto oscillatorio e l’SHM sono entrambi correlati e sono argomenti importanti per le onde e l’oscillazione.

Il moto oscillatorio e l’SHM sono entrambi correlati e sono argomenti importanti per le onde e l’oscillazione.