Movimento oscillatorio

Questo articolo spiega cos’è il movimento oscillatorio in fisica. Troverai quindi esempi di movimenti oscillatori, quali sono le caratteristiche dei movimenti oscillatori e, inoltre, quali sono le formule per i movimenti oscillatori.

Cos’è il movimento oscillatorio?

Il movimento oscillatorio è un movimento che descrive una particella che oscilla attorno a una posizione di equilibrio. Cioè, quando una particella si muove periodicamente da un lato all’altro, compie un movimento oscillatorio.

Ad esempio, il movimento di un pendolo è un movimento oscillatorio. La massa sospesa del pendolo oscilla ripetutamente tra due posizioni, quindi è un movimento oscillatorio.

In fisica, nei movimenti oscillatori, l’attrito viene generalmente trascurato, per cui il corpo che effettua il movimento oscillatorio impiega sempre lo stesso tempo per passare due volte nella stessa posizione.

Esempi di movimenti oscillatori

Ora che conosciamo la definizione di movimento oscillatorio, vedremo diversi esempi di questo tipo di movimento per comprenderne meglio il significato.

Esempi di movimenti oscillatori:

1. Il movimento oscillatorio di una massa sospesa ad una molla.
2. Il movimento oscillatorio di un pendolo.
3. Il movimento compiuto dalle corde di una chitarra.
4. Il movimento di una carica elettrica immagazzinata in un condensatore.
5. Il movimento oscillatorio delle onde elettromagnetiche.

È bene precisare che affinché tutti questi movimenti oscillino indefinitamente nel tempo non devono esserci attriti di alcun tipo. In realtà questi movimenti finiscono per arrestarsi a causa dell’attrito con l’aria o con un materiale, tuttavia in fisica in questi casi l’attrito viene trascurato ed è per questo che si ritiene che oscillino indefinitamente.

Caratteristiche di un movimento oscillatorio

I movimenti oscillatori hanno le seguenti caratteristiche:

• Allungamento (x) : è la posizione del corpo che esegue il movimento oscillatorio in un determinato istante. Rappresenta la separazione del corpo dalla sua posizione di equilibrio.
• Ampiezza (A) : è la massima estensione del movimento oscillatorio. È quindi la differenza tra la posizione massima e la posizione di equilibrio.
• Periodo (T) : è il tempo impiegato dal corpo per compiere un’oscillazione completa.
• Frequenza (f) : è il numero di oscillazioni o vibrazioni che il corpo compie nell’unità di tempo.
• Frequenza angolare o pulsazione (ω) : è la velocità con cui il corpo effettua le oscillazioni.

Nell’immagine seguente potete vedere la rappresentazione grafica dell’allungamento di un movimento oscillatorio in funzione del tempo.

Equazione del moto oscillatorio

L’allungamento di una particella che descrive un moto oscillatorio è definito come l’ampiezza del moto moltiplicata per il coseno della frequenza angolare moltiplicato per il tempo più la fase iniziale del moto. La formula per l’equazione dell’allungamento di un movimento oscillatorio è quindi la seguente:

Oro:

• 

  è l’allungamento del corpo che compie il movimento oscillatorio.

• 

  è l’ampiezza del movimento oscillatorio.

• 

  è la frequenza angolare o di pulsazione.

• 

  è l’istante in cui viene calcolato l’allungamento.

• 

  è la fase iniziale del movimento oscillatorio.

Tieni presente che nel caso del moto armonico semplice, che è il tipo di moto oscillatorio più studiato, esistono più formule che ci permettono di calcolarne tutti i parametri. Puoi vedere quali sono tutte le formule per il moto armonico semplice cliccando qui: