ESTUDIO DE LA DINÁMICA DEL M.A.S.

En este apartado estudiaremos la relación entre la fuerza y el movimiento armónico simple.

El cuerpo unido a un resorte que realiza un M.A.S, forma un sistema oscilante masa-resorte. Mientras el cuerpo oscila, está sometido a una fuerza recuperadora ejercida por el resorte que obedece a la Ley de Hooke. Pulsa aquí para conocer su biografía o esta otra en inglés. La Ley de Hooke dice que el valor de la fuerza recuperadora del resorte es proporcional a la elongación y de sentido contrario.

Mientras estiramos el resorte, la mano ejerce una fuerza de deformación sobre el resorte hacia la derecha, y el resorte ejerce una fuerza recuperadora sobre la masa hacia la izquierda.

Mientras la bola oscila pasa por estados de equilibrio en los que sobre ella actúa un SF = 0 y le comunica a = 0

Al soltar la bola la fuerza recuperadora del resorte le comunica una aceleración que es proporcional a la elongación:

a = - w2 x

Esta fuerza recuperadora es de tipo conservativo y el trabajo realizado por ella se puede calcular mediante la expresión de la energía potencial, fórmula que contiene una única variable, la elongación. También podriamos hallar el trabajo con la formula F·x pero eso requiere conocer el valor de F en cada momento y halla la suma de F·x a lo largo del camino (integrar). Esto es más complicado que usar la Ep que sólo implica conocer los valores de x iniciales y finales y multiplicar por w2.

En el apartado de la energía puedes ver el cálculo de la energía potencial del resorte.

Podemos hallar esta relación
usando la dinámica