Concepto de movimiento periodico.





En algunos capítulos, consideramos diversos tipos de movimiento, tal como el que realiza una partícula que se mueve en línea recta con rapidez constante. Después tratamos el movimiento rectilíneo con aceleración constante y por último se llegó a considerar el movimiento de una partícula que se mueve en una trayectoria circular, con rapidez constante, pero con cambio continuo de la dirección. Aparte de estas formas de movimiento, existen otras, en las que el móvil o partícula ejecuta repetidamente el mismo movimiento a intervalos iguales de tiempo.

Experimentos: a) Hágase oscilar un péndulo, b) Obsérvese el movimiento de las manecillas de un reloj, c) Hágase vibrar una cuerda tensa (cuerda de un tiple por ejemplo), d) Estúdiese el movimiento de un columpio, e) Háganse algunos comentarios acerca del movimiento de la Tierra alrededor del Sol. f) Colóquese una mano sobre el corazón y analícese el movimiento de este órgano.

movimiento periodico

¿Qué diferencias existen entre los movimientos observados? ¿Qué semejanzas se pueden establecer entre los movimientos examinados? ¿Existe alguna característica común a todos los movimientos? ¿Cuál es?

Si los experimentos se han realizado con atención, seguramente la mayoría de los alumnos harán la siguiente observación:

Se trata en todos los casos, de movimientos que se repiten con las mismas características a intervalos iguales de tiempo. En el caso del movimiento pendular por ejemplo, la masa suspendida del hilo, partiendo de su posición de equilibrio AB, es llevada por la acción de una fuerza hasta la posición AC; abandonada en este momento, la masa busca recobrar su posición inicial, pero a causa de la energía cinética adquirida no solo alcanza dicha posición, sino que logra llegar a otra AD, simétrica de AC, con respecto a AB.

De este momento en adelante el movimiento pendular se repite con similares características durante algún tiempo. De acuerdo con la ley de la conservación de la energía, el movimiento debería ser indefinido si a él, no se opusiera una fuerza de rozamiento, la que en forma gradual va amortiguando las oscilaciones hasta que finalmente el cuerpo oscilante vuelve a su condición de reposo. Examinados los demás movimientos observados llegamos muy aproximadamente, a la siguiente conclusión: se trata en todos los casos, de un movimiento que se repite con las mismas características a intervalos iguales de tiempo.

A esta clase de movimiento se le denomina: movimiento periódico. La expresión periódico se aplica a esta clase de movimiento, en razón de que el vocablo sirve para significar fenómenos o hechos que se repiten igualmente después de un cierto tiempo. Así, por ejemplo, si a una persona se le representa fiebre todos los días a la misma hora, es lógico que se trata de una fiebre periódica; las publicaciones que aparecen diaria, semanal o mensualmente se las denomina periódicas, justamente por las razones anotadas anteriormente. En la misma forma se explica, el que en el estudio de la Aritmética se hable de fracciones periódicas como: 0,3333… 0,2525… etc.

Situándonos en el campo exclusivo de la Física, el movimiento periódico puede definirse como: Movimiento de un cuerpo o partícula que a intervalos iguales de tiempo se repite con las mismas características. El estudio del movimiento periódico reviste trascendental importancia, ya que casi la totalidad de los fenómenos físicos conocidos encierran elementos de periodicidad.

En efecto, si examinamos el movimiento de la Tierra alrededor del Sol, el de la Luna alrededor de la Tierra, el de la Tierra sobre sí misma, el de los electrones en tomo al núcleo, el de las ramas de un diapasón, etc., tenemos que reconocer su carácter periódico. Igualmente y mucho más específicos, son también fenómenos de naturaleza periódica: el sonido, la luz, las radiaciones caloríficas, los rayos X y finalmente, la radiación cósmica. En realidad el estudio del movimiento periódico parece abarcar, el de la Física entera.



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