Diferencia entre el movimiento armónico simple y el movimiento periódico

Diferencia principal: movimiento armónico simple vs. movimiento periódico

El movimiento armónico simple es un tema importante en el estudio de la mecánica. los diferencia principal entre el movimiento armónico simple y el movimiento periódico es que El movimiento periódico se refiere a cualquier tipo de movimiento repetido. mientras movimiento armónico simple (SHM) se refiere a un tipo específico de movimiento periódico dónde la La fuerza restauradora es proporcional al desplazamiento..

¿Qué es el movimiento armónico simple?

Cualquier tipo de movimiento repetido requiere una fuerza. Esto se debe a que cualquier tipo de movimiento repetido implica un cambio de dirección. Para cambiar la dirección de un objeto, se requiere una fuerza. El movimiento armónico simple se refiere a los tipos de movimiento repetido donde el fuerza restauradora que mantiene los objetos en movimiento repetitivo es proporcional al desplazamiento del objeto.

Si una masa se cuelga de un resorte y se tira ligeramente hacia abajo, la masa comenzará a moverse hacia arriba y hacia abajo periódicamente. En este caso, el movimiento es un tipo de movimiento armónico simple. Esto significa que durante el movimiento, el desplazamiento de la masa () es proporcional a la fuerza restauradora :

El signo negativo aquí indica que la fuerza restauradora está siempre en una dirección opuesta a la dirección de desplazamiento. En otras palabras, la fuerza restauradora siempre está tratando de tirar de la masa hacia la posición de equilibrio. Introduciendo una constante , escriba la relación anterior como una ecuación:

los período de movimiento armónico simple (el tiempo que tarda la masa en completar un ciclo completo de movimiento, dado por ) se puede mostrar para ser:

dónde  se refiere a la masa del objeto.

Un péndulo simple que oscila a través de un ángulo pequeño también está en un movimiento armónico simple. Si el péndulo tiene una longitud , El período de su movimiento armónico simple está dado por:

dónde  Es la aceleración debida a la gravedad..

Un péndulo en un reloj de abuelo experimenta un movimiento armónico simple.

¿Qué es el movimiento periódico?

El movimiento periódico se refiere a alguna tipo de movimiento repetido. En este sentido, el movimiento armónico simple es también un caso especial de movimiento periódico. Es decir, cualquier movimiento armónico simple (SHM) es periódico. Porque si no hay fuerza actuando contra el SHM, no estará sujeto a una amortiguación (el movimiento de amortiguación no es el SHM). Por lo tanto, es un movimiento repetitivo o periódico. Pero lo inverso de esto no siempre es cierto. Por lo tanto, puede haber movimientos periódicos que no sean simples armónicos (el movimiento circular es periódico pero no simple armónico). Por ejemplo, el movimiento de un objeto en un círculo a una velocidad constante es un movimiento periódico, pero no un armónico simple. Sin embargo, si nos fijamos en el proyección de una partícula en movimiento circular uniforme sobre el diámetro de la trayectoria circular, el movimiento de esta proyección se puede describir como un movimiento armónico simple.

Diferencia entre el movimiento armónico simple y el movimiento periódico

Movimiento periódico Se refiere a cualquier tipo de movimiento repetido.. 

Movimiento armónico simple se refiere a los tipos de movimiento periódico donde hay una fuerza de restauración que es proporcional al desplazamiento.

Imagen de cortesía:

"Working Grandfather Clock" por Emily McCracken (trabajo propio) [CC BY-SA 2.0], a través de flickr