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Relazione di Fisica - IL MOTO ARMONICO

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Relazione di Fisica

IL MOTO ARMONICO


Il moto circolare uniforme è il moto di un corpo che percorre una traiettoria circolare con velocità scalare costante; il moto armonico è il moto oscillatorio individuato sul diametro di una circonferenza dalla proiezione di un punto P 353g64d che si muove di moto circolare uniforme sulla circonferenza stessa. Quando P percorre la circonferenza, coprendo in tempi uguali intervalli di spazio uguali, la sua proiezione sul diametro si muove avanti e indietro, oscillando attorno al centro O della circonferenza, con un moto che, a differenza di quello del punto P, non avviene a velocità costante, in quanto essa deve percorrere intervalli di spazio differenti (più lunghi andando verso il centro e più corti andando verso gli estremi del diametro) in tempi uguali, cioè dovrà accelerare andando verso il centro della circonferenza e decelerare andando verso gli estremi del diametro. Il tempo complessivo impiegato dalla proiezione del punto che si muove di moto armonico a percorrere l'intero diametro e ritornare alla posizione di partenza (quindi a compiere un'oscillazione completa) è comunque uguale al tempo impiegato dal punto P per percorrere l'intera circonferenza. Il periodo di un'oscillazione completa del moto armonico coincide quindi con il periodo  del moto circolare.




Un esempio di moto armonico è quello del pendolo, osservato per la prima volta da Galileo Galilei, secondo la tradizione, mentre osservava l'oscillazione di un lampadario nel duomo di Pisa: la durata di quelle oscillazioni, che misurò, sempre secondo la tradizione, con il battito del polso, rimaneva immutata, nonostante la loro ampiezza diminuisse. Gli esperimenti condotti da Galileo stesso su questo fenomeno, lo portarono a formulare il principio dell'isocronismo delle oscillazioni del pendolo: se il pendolo viene spostato dalla posizione di equilibrio, il tempo dell'oscillazione che esso assume è indipendente dall'ampiezza dell'oscillazione stessa e rimane costante. Galileo quindi capì che nel pendolo le oscillazioni erano costanti e le usò per misurare il tempo.

Un altro esempio di moto armonico è quello posseduto dalle molle che vengono poste in  oscillazione e che possono essere utilizzate per disegnare in modo semplice il grafico di questo tipo di moto: attaccando una matita alla molla e facendo oscillare questa in senso verticale, in modo che la punta della matita scorra su di un foglio che si muove invece in senso orizzontale, otteniamo una linea curva: quello è il grafico del moto armonico che ha interessato la molla.

La linea curva viene chiamata sinusoide, o cosinusoide a seconda che si prenda in considerazione il seno o il coseno e  a seconda che la curva passi o meno per l'origine dagli assi, e può essere espressa dalla seguente funzione: s = r . sen . v . t (per la cosinusoide la funzione è s = r .  cos . v . t ). Questa funzione è detta "legge del moto armonico".







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