La distancia entre dos crestas de una onda
En cualquier momento de la oscilación armónica, actúa una fuerza en la dirección de la aceleración que quiere devolver al cuerpo oscilante a su posición central. Esta fuerza se denomina fuerza restauradora. Esta fuerza restauradora es proporcional a la elongación.
Siempre que un sistema oscilante se desplace y se libere de su posición cero, comenzará a oscilar. Si no se aplican otras fuerzas externas, se trata de una oscilación libre. La frecuencia de la oscilación libre se denomina “frecuencia natural” o “frecuencia propia”.
Cuando se impone una fuerza periódica externa al sistema oscilante para mantenerlo en funcionamiento, la oscilación se conoce como oscilación forzada. Sobre el sistema oscilante actúan tres fuerzas:
La resonancia se produce cuando la frecuencia de excitación coincide con la frecuencia natural de la oscilación. Cuando el amortiguamiento es pequeño, la amplitud disminuye mucho. En la vida cotidiana -y en la tecnología- la resonancia desempeña un papel fundamental.
Como la mayoría de las estructuras mecánicas están sometidas a una fuerza oscilante, pueden ser estimuladas por fuerzas periódicas externas. En el caso de la resonancia, esto provocaría un aumento de la amplitud seguido de la destrucción de la estructura.
Física de las oscilaciones
La oscilación se refiere al movimiento repetido de ida y vuelta de algo entre dos posiciones o estados. Una oscilación puede ser un movimiento periódico que se repite en un ciclo regular, como una onda sinusoidal, una onda con movimiento perpetuo como en la oscilación de lado a lado de un péndulo, o el movimiento ascendente y descendente de un resorte con un peso. Un movimiento oscilante se produce alrededor de un punto de equilibrio o valor medio. También se conoce como movimiento periódico.
Un oscilador es un dispositivo que presenta un movimiento en torno a un punto de equilibrio. En un reloj de péndulo, hay un cambio de energía potencial a energía cinética con cada oscilación. En la parte superior de la oscilación, la energía potencial es máxima, y esa energía se convierte en energía cinética a medida que cae y es impulsada de nuevo hacia el otro lado. Ahora, de nuevo en la cima, la energía cinética ha bajado a cero, y la energía potencial vuelve a ser alta, impulsando el columpio de vuelta. La frecuencia de la oscilación se traduce mediante engranajes para marcar el tiempo. Un péndulo perderá energía con el tiempo debido a la fricción si el reloj no está corregido por un muelle. Los relojes modernos utilizan las vibraciones de los osciladores de cuarzo y electrónicos, en lugar del movimiento de los péndulos.
Fórmula de la frecuencia de oscilación
“Oscilador” redirige aquí. Para otros usos, véase Oscilador (desambiguación).Este artículo se basa en gran medida o totalmente en una sola fuente. La discusión pertinente puede encontrarse en la página de discusión. Por favor, ayude a mejorar este artículo introduciendo citas a fuentes adicionales.Buscar fuentes: “Oscilación” – noticias – periódicos – libros – erudito – JSTOR (noviembre de 2016) Un sistema muelle-masa no amortiguado es un sistema oscilatorio.
La oscilación es la variación repetitiva o periódica, típicamente en el tiempo, de alguna medida alrededor de un valor central (a menudo un punto de equilibrio) o entre dos o más estados diferentes. El término vibración se utiliza precisamente para describir una oscilación mecánica. Entre los ejemplos conocidos de oscilación se encuentran el péndulo y la corriente alterna.
Las oscilaciones no sólo se producen en los sistemas mecánicos, sino también en los sistemas dinámicos de prácticamente todos los ámbitos de la ciencia: por ejemplo, los latidos del corazón humano (para la circulación), los ciclos empresariales en economía, los ciclos poblacionales de depredador-presa en ecología, los géiseres geotérmicos en geología, la vibración de las cuerdas en la guitarra y otros instrumentos de cuerda, el disparo periódico de las células nerviosas en el cerebro y la hinchazón periódica de las estrellas variables cefeidas en astronomía.
Periodo de oscilación
Los ejemplos más básicos de oscilación son el balanceo en una cuna y el balanceo en un columpio. Si piensas críticamente, te darás cuenta de que en ambos ejemplos el movimiento es repetitivo y el columpio o la cuna van de un lado a otro en torno a un punto concreto. Otro ejemplo es el reloj de pared de péndulo, en el que el péndulo repite su movimiento periódicamente. Si muchos objetos se juntan y realizan un movimiento oscilatorio, forman una onda. Para entender la primera afirmación, considere la perturbación que se crea en un estanque cuando se deja caer una piedra en el agua tranquila. Parecerá que la perturbación (ondas) se mueve hacia fuera en forma circular. Pero si colocas un corcho sobre la perturbación, verás que el corcho no se mueve hacia fuera, sino que sólo oscila donde lo has colocado. La perturbación es una forma de onda en la que la energía se transfiere de una partícula a otra en lugar de una transferencia física real.
Oscilación: Movimiento periódico: período, frecuencia y desplazamiento en función del tiempo. Funciones periódicas. Movimiento armónico simple, ecuación de SHM, fase. Oscilación de un muelle, constante del muelle y fuerza restauradora. Energías en el SHM: energías cinética y potencial. Péndulo simple, derivación del período de tiempo de un péndulo simple. Oscilaciones libres, forzadas y amortiguadas, resonancia.