Definición de amplitud y periodo | Movimiento oscilatorio | Física | Khan Academy en Español

Summary

En este video, se explica la terminología clave de los osciladores armónicos simples, comenzando con la amplitud, que es la máxima desviación desde la posición de equilibrio. Se introduce también el concepto de período, que es el tiempo que toma completar un ciclo de oscilación. La importancia de graficar los movimientos del oscilador se destaca, mostrando cómo la posición horizontal se representa en función del tiempo. Se explica cómo medir la amplitud y el período en un gráfico, aclarando que un ciclo completo abarca desde un punto de máxima desviación hasta el retorno a la posición inicial. Este conocimiento es esencial para comprender la dinámica de los osciladores armónicos simples.

Takeaways

• 😀 La amplitud es la magnitud máxima de desplazamiento desde la posición de equilibrio de un oscilador armónico simple.
• 😀 La amplitud se representa con la letra A y es siempre positiva, ya que solo mide el valor absoluto del desplazamiento.
• 😀 El período (T) es el tiempo que tarda en completarse un ciclo completo de oscilación, desde el inicio hasta volver a la posición inicial.
• 😀 El período de un oscilador armónico simple es el mismo, independientemente de si se mide desde el pico, el valle o la posición de equilibrio.
• 😀 La relación entre desplazamiento y tiempo en un oscilador armónico simple se puede representar gráficamente con el desplazamiento en el eje vertical y el tiempo en el eje horizontal.
• 😀 El tiempo que tarda el oscilador en recorrer un ciclo completo se denomina periodo y puede medirse de varias formas, como de pico a pico o de valle a valle.
• 😀 El periodo se mide en segundos y se mantiene constante para un oscilador determinado. Un ejemplo sería un periodo de 6 segundos.
• 😀 La posición de equilibrio es el punto donde la fuerza restauradora (en este caso la fuerza del resorte) es cero. Esto ocurre cuando el desplazamiento (x) es igual a cero.
• 😀 En el gráfico de un oscilador armónico, el movimiento hacia la derecha o hacia valores positivos en el eje x indica un desplazamiento positivo, mientras que el movimiento hacia la izquierda indica un desplazamiento negativo.
• 😀 Es importante recordar que un ciclo completo no solo ocurre cuando el oscilador se desplaza desde una posición hasta otra, sino cuando el oscilador regresa a su posición inicial después de completar un ciclo completo.
• 😀 Un ciclo completo no se mide correctamente si se cuenta solo desde una posición hasta el punto contrario, sino que debe completarse con el regreso al punto de partida, asegurando que el oscilador haya vuelto completamente a su punto inicial.

Q & A

¿Qué es la amplitud en un oscilador armónico simple?

La amplitud es la máxima magnitud de desplazamiento desde la posición de equilibrio. Se representa con una A mayúscula y es siempre positiva, ya que es un valor de magnitud, no un vector.

¿Cómo se representa la amplitud gráficamente?

En un gráfico, la amplitud se representa como la distancia máxima desde la posición de equilibrio, que puede medirse desde el centro hacia los puntos más alejados en cualquier dirección del movimiento del oscilador.

¿Qué es el período en un oscilador armónico simple?

El período es el tiempo necesario para que el oscilador complete un ciclo completo, es decir, el tiempo que tarda en volver a su posición inicial tras haber pasado por su máxima amplitud, y se mide en segundos.

¿Por qué se utiliza la letra T para representar el período?

La letra T probablemente se utiliza debido a su relación con el tiempo, ya que el período es una medida temporal que indica cuánto tiempo toma un oscilador para completar un ciclo.

¿Cómo se puede medir el período en un gráfico?

El período se puede medir como el tiempo entre dos puntos donde el oscilador alcanza la misma posición, como de un pico a otro pico o de un valle a otro valle en el gráfico.

¿Qué ocurre si mido el período desde el punto de equilibrio hasta el siguiente equilibrio?

Si se mide desde el punto de equilibrio hasta el siguiente equilibrio, no se obtiene un ciclo completo, ya que el oscilador no ha pasado por ambos extremos del movimiento. Es necesario medir entre dos puntos donde el oscilador complete todo su recorrido.

¿Qué representa la posición de equilibrio en el gráfico?

La posición de equilibrio en el gráfico es el eje horizontal, que corresponde a donde el desplazamiento es cero. Es el punto donde la fuerza neta sobre el oscilador es también cero.

¿Qué significa un desplazamiento hacia la derecha o hacia la izquierda en el gráfico?

Un desplazamiento hacia la derecha en el gráfico indica que el oscilador se mueve hacia una posición positiva en el eje horizontal, mientras que un desplazamiento hacia la izquierda indica que se mueve hacia una posición negativa en ese eje.

¿Por qué se usa la convención de colocar el tiempo en el eje horizontal de un gráfico?

La convención de colocar el tiempo en el eje horizontal se sigue debido a que, en física, el tiempo se considera una variable independiente que fluye de manera continua, y por tanto se representa siempre en el eje horizontal.

¿Qué ocurre si trato de dibujar un gráfico de un oscilador perfecto?

Si se pudiera dibujar un gráfico perfecto de un oscilador, la curva sería completamente suave, sin imperfecciones. Sin embargo, en la práctica, los gráficos no siempre son perfectos y pueden tener pequeños errores o imprecisiones en su representación.