Éste es el movimiento repetitivo de un cuerpo en el cual este continua regresando a una posición dada después de un intervalo fijo. Entre los objetos conocidos que exhiben movimiento periódico se cuenta con los péndulos, una pelota de playa sobre las olas, la vibración de un cristal de cuarzo en un reloj de pulso, la péndola oscilante de un reloj con pedestal, las vibraciones sonoras producidas por un clarinete o un tubo de órgano y el movimiento periódico de los pistones de un motor de combustión. A los movimientos de un objeto en uno y otro sentido se les llama oscilaciones.
Un cuerpo que tiene un movimiento periódico se caracteriza por una posición de equilibrio estable; cuando se le aleja de esa posición y se suelta, entra en acción una fuerza o torca para volverlo al equilibrio. Sin embargo, para cuando llega ahí, ya ha adquirido cierta energía cinética que le permite continuar su movimiento hasta detenerse del otro lado, de donde será impulsado nuevamente hacia su posición de equilibrio. Imagine una pelota que rueda de un lado a otro dentro de un tazón redondo, o un péndulo que oscila pasando por su posición vertical.
Un cuerpo con masa m se mueve sobre una guía horizontal sin fricción, como una pista o riel de aire, de modo que sólo puede desplazarse en el eje x. El cuerpo está conectado a un resorte de masa despreciable que puede estirarse o comprimirse. El extremo izquierdo del resorte está fijo, y el derecho está unido al cuerpo. La fuerza del resorte es la única fuerza horizontal que actúa sobre el cuerpo; las fuerzas normal y gravitacional verticales en este caso suman cero.
En la siguiente figura se muestra el cuerpo para tres desplazamientos diferentes del resorte. Siempre que el cuerpo se desplaza con respecto a su posición de equilibrio, la fuerza del resorte tiende a regresarlo a dicha posición. Llamamos a una fuerza con esa característica fuerza de restitución. Sólo puede haber oscilación si hay una fuerza de restitución que tiende a regresar el sistema a la posición de equilibrio.
La amplitud del movimiento, denotada con A, es la magnitud máxima del desplazamiento con respecto al equilibrio; es decir, el valor máximo de 0x0 y siempre es positiva. Si el resorte de la figura anterior es ideal, el rango global del movimiento es 2A. La unidad de A en el SI es el metro. Una vibración completa, o ciclo, es un viaje redondo (de ida y vuelta), digamos de A a 2A y de regreso a A, o bien, de O a A, regresando por O hasta 2A y volviendo a O. El movimiento de un lado al otro (digamos, de 2A a A) es medio ciclo.
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