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Moto Armonico Semplice

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Il moto armonico semplice è un fenomeno fisico che descrive il movimento oscillatorio di un corpo. Caratterizzato da una forza restauratrice, il MAS segue una legge oraria sinusoidale, con energia che oscilla tra potenziale ed elastica. La velocità e l'accelerazione variano in funzione del tempo, seguendo precise relazioni matematiche. Questo concetto è fondamentale nella fisica classica e trova applicazioni in numerosi campi della scienza e dell'ingegneria.

Definizione e Principi del Moto Armonico Semplice

Il moto armonico semplice (MAS) è un tipo di moto periodico e oscillatorio, ideale, in cui un corpo si muove avanti e indietro lungo una traiettoria lineare, con un'accelerazione che è proporzionale e opposta allo spostamento dal punto di equilibrio. Questo moto è caratterizzato da una forza restauratrice che tende a riportare il sistema alla sua posizione di equilibrio, come nel caso di una massa attaccata a una molla ideale, priva di attrito e di massa. Il MAS può essere descritto matematicamente come la proiezione di un moto circolare uniforme su un diametro della circonferenza. In questo modello, un punto materiale P si muove con velocità angolare costante ω lungo una circonferenza, mentre la sua proiezione Q sull'asse x oscilla armonicamente. La posizione di Q è descritta dalla funzione x(t) = A cos(ωt + φ), dove A è l'ampiezza massima dell'oscillazione, ω è la pulsazione (o frequenza angolare) e φ è la fase iniziale del moto.
Pendolo semplice in movimento con sfera metallica riflettente e sfondo sfocato naturale di vegetazione.

Legge Oraria e Periodicità nel Moto Armonico Semplice

La legge oraria del moto armonico semplice fornisce la posizione del corpo oscillante in funzione del tempo. Essa è espressa dalla funzione x(t) = A cos(ωt + φ), dove A è l'ampiezza dell'oscillazione, ω è la pulsazione e φ è la fase iniziale. Il periodo T del moto armonico è il tempo necessario per completare un'oscillazione completa e si calcola come T = 2π/ω. Il moto è quindi periodico, con il corpo che ritorna alla stessa posizione dopo ogni intervallo di tempo T. Il grafico della posizione in funzione del tempo è una curva sinusoidale che mostra come la posizione varia in maniera regolare e prevedibile, oscillando tra +A e -A.

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00

In un MAS, l'accelerazione è direttamente ______ e contraria allo spostamento dal punto di ______.

proporzionale

equilibrio

01

La posizione di un punto materiale in un MAS è data dalla funzione x(t) = A cos(ωt + φ), dove A rappresenta l'______ massima.

ampiezza

02

Legge oraria del moto armonico semplice

x(t) = A cos(ωt + φ), dove x(t) è la posizione, A l'ampiezza, ω la pulsazione e φ la fase iniziale.

Q&A

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