Il moto armonico semplice è un fenomeno fisico che descrive l'oscillazione di un oggetto attorno a una posizione di equilibrio. Questo moto è strettamente legato al moto circolare uniforme e si manifesta attraverso una legge temporale sinusoidale. La sua analisi rivela come la velocità e l'accelerazione varino nel tempo, seguendo precise leggi fisiche. Il moto armonico è essenziale per comprendere sistemi oscillanti in natura e in tecnologia.
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Il moto armonico semplice è un tipo di moto periodico che segue una legge sinusoidale e può essere descritto come la proiezione di un punto che si muove con moto circolare uniforme su una circonferenza
Pulsazione e periodo
La pulsazione del moto armonico semplice è legata al periodo dalla relazione ω = 2π/T, dove ω rappresenta il numero di radianti percorsi in un secondo
Fase iniziale
La fase iniziale del moto armonico semplice determina la posizione iniziale del punto e può essere espressa dalla legge oraria s(t) = A * cos(ωt + φ)
Grafico spazio-tempo
Il grafico spazio-tempo del moto armonico semplice mostra la posizione del punto rispetto al tempo e ha la forma di una cosinusoide
Velocità e accelerazione
La velocità e l'accelerazione del punto nel moto armonico semplice variano in modo sinusoidale, con la velocità massima al centro e l'accelerazione massima agli estremi
Il primo principio della dinamica, o principio di inerzia, stabilisce che un corpo persiste nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme a meno che non sia soggetto a forze esterne non bilanciate
L'inerzia di un corpo, ovvero la sua resistenza a cambiare stato di moto, è direttamente proporzionale alla sua massa
Il secondo principio della dinamica afferma che la variazione della quantità di moto di un corpo è proporzionale alla forza risultante applicata e avviene nella direzione della forza
Il newton è l'unità di misura della forza nel Sistema Internazionale, equivalente a 1 kg*m/s^2
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Caratteristiche velocità Q nel moto armonico
Velocità massima al centro, nulla agli estremi.
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Relazione periodo T e velocità angolare ω
Periodo T uguale al periodo di rotazione di P, ω costante.
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Ampiezza oscillazione nel moto armonico
Ampiezza uguale al raggio r della circonferenza.
