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El movimiento armónico simple (MAS) es el modelo de oscilación más sencillo y más fértil de la física: describe todo sistema que, apartado de su posición de equilibrio, sufre una fuerza recuperadora proporcional a la separación. Este apunte recorre la cinemática (elongación, velocidad y aceleración), la dinámica (fuerza recuperadora, masa-muelle y péndulo simple) y la energía (cinética, potencial elástica y mecánica) del oscilador, y cierra mostrando que el MAS es la semilla del movimiento ondulatorio. Es un contenido nuclear del Bloque C de Física de 2.º de Bachillerato y aparece con regularidad en la Selectividad/PAU.
5seccionesca. 22min de lectura3competenciasNivelBásico 1 · Estándar 3 · Profundización 1Revisado · 06/2026
nivel básico
Lo exigible es manejar con soltura las ecuaciones x = A·sen(ωt + φ), v y a, identificar amplitud, periodo, frecuencia y fase, y resolver los dos sistemas modelo (masa-muelle y péndulo simple) junto con el balance de energía.
nivel avanzado
Como materia de modalidad, Física profundiza en la deducción de las ecuaciones a partir de F = −k·x, en la equivalencia entre el MAS y la proyección de un movimiento circular uniforme, y en el análisis fino de las gráficas x(t), v(t) y a(t) y sus desfases.
Lesetiefe: En profundidad
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Encadenamiento de las magnitudes del MAS
Periodo y frecuencia
El periodo (s) y la frecuencia (Hz) son magnitudes inversas: a más oscilaciones por segundo, menor tiempo por oscilación.
Frecuencia angular
La pulsación o frecuencia angular (rad/s) traduce la frecuencia del oscilador al giro de 2π radianes que corresponde a una oscilación completa.
Un cuerpo realiza un MAS y completa 25 oscilaciones en 10 s. Determina el periodo, la frecuencia y la frecuencia angular del movimiento.
El periodo es el tiempo de una oscilación: el tiempo total dividido entre el número de oscilaciones.
La frecuencia es la inversa del periodo.
Se obtiene multiplicando la frecuencia por 2π.
Resultado: T = 0,4 s, f = 2,5 Hz y ω ≈ 15,71 rad/s.
Errores frecuentes
Repaso activo
Un oscilador armónico completa 30 oscilaciones en 12 s. Calcula su periodo, su frecuencia y su frecuencia angular. Si su amplitud es de 8 cm, indica entre qué valores oscila la elongación.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Real Decreto 243/2022 — enseñanzas mínimas del Bachillerato (saberes básicos, Anexo II) (Gobierno de España — Boletín Oficial del Estado (BOE))
Elongación
Posición instantánea respecto del equilibrio; A es la amplitud y ωt + φ la fase.
Velocidad
Primera derivada de la elongación; es máxima en el equilibrio y nula en los extremos.
Aceleración
Segunda derivada; proporcional a la elongación y de signo opuesto, siempre dirigida al equilibrio.
Velocidad en función de la posición
Relaciona velocidad y elongación sin que aparezca el tiempo; muy útil en problemas energéticos.
Un punto describe un MAS de ecuación x = 0,10·sen(20t) en unidades del SI. Halla la amplitud, la frecuencia angular, el periodo, las velocidades y aceleraciones máximas, y la velocidad cuando la elongación vale 6 cm.
Comparando con x = A·sen(ωt + φ) se identifican A y ω directamente.
Se obtiene de la frecuencia angular.
Producto de la amplitud por la frecuencia angular.
Amplitud por el cuadrado de la frecuencia angular.
Se usa la relación velocidad-posición con x = 0,06 m.
Resultado: A = 0,10 m, ω = 20 rad/s, T ≈ 0,314 s, v_máx = 2 m/s, a_máx = 40 m/s² y v(x = 6 cm) = 1,6 m/s.
Errores frecuentes
Repaso activo
La elongación de un MAS viene dada por x = 0,06·sen(8t) (SI). Escribe las ecuaciones de la velocidad y de la aceleración, halla sus valores máximos e indica la elongación, la velocidad y la aceleración en el instante t = π/16 s.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Currículo de Bachillerato (LOMLOE) — materias y saberes básicos (Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes — educagob)
Los dos sistemas oscilantes modelo
Fuerza recuperadora (ley de Hooke)
Fuerza proporcional a la elongación y opuesta a ella; el signo menos indica que apunta al equilibrio.
Oscilador masa-muelle
El periodo aumenta con la masa y disminuye con la rigidez del muelle; no depende de la amplitud.
Péndulo simple (pequeñas oscilaciones)
El periodo depende solo de la longitud del hilo y de g; es independiente de la masa y de la amplitud (para ángulos pequeños).
Una masa de 0,5 kg unida a un muelle horizontal de constante elástica k = 200 N/m oscila con una amplitud de 5 cm sobre una superficie sin rozamiento. Determina la frecuencia angular, el periodo, la velocidad máxima y la aceleración máxima del movimiento.
Se calcula a partir de la constante elástica y la masa.
Inverso angular del valor anterior.
Producto de la amplitud (0,05 m) por la frecuencia angular.
Amplitud por el cuadrado de la frecuencia angular.
Resultado: ω = 20 rad/s, T ≈ 0,314 s, v_máx = 1 m/s y a_máx = 20 m/s².
Errores frecuentes
Repaso activo
Un muelle se alarga 4 cm cuando de él se cuelga una masa de 0,2 kg en reposo (g = 9,8 m/s²). Calcula la constante elástica del muelle y el periodo con que oscilaría esa masa al separarla del equilibrio y soltarla.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Real Decreto 243/2022 — enseñanzas mínimas del Bachillerato (saberes básicos, Anexo II) (Gobierno de España — Boletín Oficial del Estado (BOE))
Energía cinética
Máxima en el equilibrio (donde es igual a toda la energía mecánica) y nula en los extremos.
Energía potencial elástica
Nula en el equilibrio y máxima en los extremos; complementaria de la cinética.
Energía mecánica total
Se conserva en ausencia de rozamiento; depende solo de la amplitud y la constante elástica, y es proporcional a A².
Una masa de 0,2 kg unida a un muelle de constante k = 50 N/m oscila con una amplitud de 0,10 m. Determina la energía mecánica total, y la energía potencial, la energía cinética y la velocidad del cuerpo cuando su elongación es x = 0,06 m.
Toda la energía cuando el cuerpo está en un extremo (x = A).
Se evalúa la expresión de la potencial elástica.
Es la energía total menos la potencial (conservación).
Se despeja de la energía cinética con m = 0,2 kg.
Resultado: E = 0,25 J; en x = 0,06 m, Ep = 0,09 J, Ec = 0,16 J y v ≈ 1,26 m/s.
Errores frecuentes
Repaso activo
Un oscilador masa-muelle de constante k = 80 N/m y amplitud A = 0,15 m oscila sin rozamiento. Calcula su energía mecánica total, la energía potencial cuando x = 0,09 m y la energía cinética en ese mismo instante.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Real Decreto 243/2022 — enseñanzas mínimas del Bachillerato (saberes básicos, Anexo II) (Gobierno de España — Boletín Oficial del Estado (BOE))
El MAS como proyección de un movimiento circular uniforme
Oscilación de un punto (MAS)
Describe cómo varía con el tiempo la elongación de un único punto.
Onda armónica que se propaga
Añade la dependencia espacial: cada punto repite el MAS del foco con un retraso de fase kx.
Velocidad de propagación
Relaciona la longitud de onda y la frecuencia; distinta de la velocidad de oscilación de cada punto.
El extremo de una cuerda oscila verticalmente con un MAS de frecuencia f = 4 Hz y amplitud A = 3 cm. La perturbación se propaga a lo largo de la cuerda con una velocidad de 6 m/s. Halla el periodo de oscilación de cada punto, la velocidad máxima de oscilación de un punto y la longitud de onda, y distingue esta de la velocidad de propagación.
Cada punto repite el MAS del foco; su periodo es el del oscilador.
Es la velocidad propia del MAS de cada punto, v = Aω.
Se obtiene de la velocidad de propagación y la frecuencia.
La velocidad de propagación (6 m/s) es la rapidez con que avanza la perturbación; la velocidad máxima de oscilación (≈ 0,75 m/s) es la del MAS de un punto, perpendicular a la propagación.
Resultado: T = 0,25 s, v_máx de oscilación ≈ 0,75 m/s y λ = 1,5 m; la velocidad de propagación (6 m/s) no debe confundirse con la de oscilación de cada punto.
Errores frecuentes
Repaso activo
Un punto de una cuerda oscila con un MAS de frecuencia 5 Hz y amplitud 2 cm; la perturbación se propaga por la cuerda a 8 m/s. Razona qué magnitudes del MAS se conservan al pasar a la onda y, usando v = λ·f, calcula la longitud de onda.
Recuerdo activo
Recuerda los puntos clave — luego revela.
Fuentes: Currículo de Bachillerato (LOMLOE) — materias y saberes básicos (Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes — educagob)
Referencias y fuentes
Gobierno de España — Boletín Oficial del Estado (BOE)
Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes — educagob