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Home Fisica

Moto armonico

di Chimicamo
9 Gennaio 2022
in Fisica
A A
0
moto armonico-chimicamo

moto armonico-chimicamo

Il moto armonico è il movimento che si ottiene proiettando su un diametro le posizioni di un punto materiale che si muove di moto circolare uniforme.

Sommario nascondi
1 Periodo e frequenza
2 Velocità angolare
3 Ampiezza
4 Grafico
5 Applicazioni del moto armonico

Il moto armonico semplice è un moto oscillatorio rispetto a una posizione di equilibrio.

La forza responsabile del moto è sempre diretta verso la posizione di equilibrio ed è direttamente proporzionale alla distanza da essa. Cioè, F = − kx , dove F è la forza, x è lo spostamento e k è una costante. Questa relazione rappresenta la legge di Hooke e tale sistema si chiama oscillatore armonico.

Se la forza risultante può essere descritta dalla legge di Hooke e non c’è smorzamento per attrito o altre forze non conservative, un oscillatore armonico oscillerà con uguale spostamento su entrambi i lati della posizione di equilibrio. Lo spostamento massimo dall’equilibrio è chiamato ampiezza X.

Periodo e frequenza

In assenza di attrito, il tempo per completare un’oscillazione rimane costante ed è chiamato periodo T la cui unità di misura è il secondo

La frequenza ν è definita come il numero di eventi per unità di tempo. La relazione tra frequenza e periodo è:

ν = 1/T

La velocità massima di un corpo di massa m si verifica quando passa attraverso la posizione di equilibrio.

Velocità angolare

La velocità angolare ω del moto definita in radianti al secondo e dipende dall’angolo θ percorso nell’unità di tempo. Essa è relazionata alla frequenza dall’equazione:

ω = 2 πν

Ampiezza

Lo spostamento d il cui valore massimo è l’ampiezza A ovvero la massima distanza dalla posizione di equilibrio, è espresso dall’equazione:

  Q test

d = A sen θ = A sen ωt = A sen 2 πνt

Grafico

Si consideri un punto p che si muove in modo antiorario a velocità costante lungo una circonferenza. La sua proiezione OC sull’asse verticale è rappresentata da una funzione sinusoidale

moto armonico-chimicamo

Applicazioni del moto armonico

I sistemi fisici più noti che si muovono di moto armonico sono il pendolo:

  • semplice ovvero un sistema ideale formato da una massa puntiforme sospesa ad un filo inestensibile e privo di massa. Quando è abbandonato a sé stesso il pendolo oscilla in un piano verticale sotto l’azione della forza di gravità
  • di torsione rappresentato da un disco sospeso a un filo per il suo centro di massa. Il filo è a sua volta ancorato solidalmente a supporto fisso. Sul perimetro del disco è avvolto un filo che dopo essere passato nella gola di una carrucola termina con un cappio a cui è applicato un peso
  • fisico che è una generalizzazione del pendolo semplice

 

Tags: moto circolare uniformeoscillatore armonicopendoloperiodo del moto circolare

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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