{"id":6202,"date":"2018-06-05T11:39:34","date_gmt":"2018-06-05T14:39:34","guid":{"rendered":"http:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=6202"},"modified":"2021-08-24T10:33:46","modified_gmt":"2021-08-24T13:33:46","slug":"movimientos-oscilatorios","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=6202","title":{"rendered":"Movimientos oscilatorios"},"content":{"rendered":"

\u00bfCon qu\u00e9 relacionar\u00edas este concepto? Podr\u00eda ser con un p\u00e9ndulo que va de aqu\u00ed hacia all\u00e1, es decir, oscila. Pero tambi\u00e9n podr\u00eda ser con un celular que vibra, que se mueve en\u00e9rgicamente.<\/em> <\/span><\/p>\n

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En f\u00edsica se define movimiento oscilatorio como \u201cmovimiento repetitivo de un cuerpo que recorre el mismo camino a la ida y la vuelta\u201d.<\/div><\/div>\n

Lo primero que tenemos que saber es que movimiento, oscilaci\u00f3n y vibraci\u00f3n no son sin\u00f3nimos. Toda vibraci\u00f3n es una oscilaci\u00f3n y toda oscilaci\u00f3n es un movimiento. Sin embargo, un movimiento no es una oscilaci\u00f3n y una oscilaci\u00f3n no es una vibraci\u00f3n. Para entenderlo mejor, podemos advertir que un auto se mueve pero no oscila y un p\u00e9ndulo oscila pero no vibra.<\/p>\n

Vibraci\u00f3n se define como \u201coscilaci\u00f3n (movimiento repetitivo de vaiv\u00e9n) respecto a una posici\u00f3n de equilibrio.<\/div><\/div>\n

Tanto las oscilaciones como las vibraciones se prolongan en el tiempo mediante un proceso de conversi\u00f3n entre distintos tipos de energ\u00eda. Como podemos ver, la diferencia entre ambos conceptos se encuentra en la energ\u00eda<\/strong>. As\u00ed, en el p\u00e9ndulo los tipos de energ\u00eda que intervienen son la energ\u00eda cin\u00e9tica y la energ\u00eda potencial gravitatoria; en tanto, para hablar de vibraci\u00f3n de un sistema mec\u00e1nico es necesario que aparezca un tipo de energ\u00eda especial: la energ\u00eda de deformaci\u00f3n o la energ\u00eda potencial el\u00e1stica.<\/p>\n

Un cuerpo que se encuentra oscilando inicia su movimiento en una posici\u00f3n espec\u00edfica y, luego de un tiempo, retorna al punto de inicio completando un ciclo. Pensemos en un p\u00e9ndulo: completa el ciclo cuando llega al punto extremo del cual comenz\u00f3.<\/p>\n

ELEMENTOS<\/h2>\n

Veamos cu\u00e1les son los elementos que podemos distinguir en un movimiento oscilatorio:<\/strong><\/p>\n

Amplitud (A):<\/strong> es el desplazamiento m\u00e1ximo que realiza el cuerpo desde la posici\u00f3n de equilibrio.
\nPeriodo (T):<\/strong> es el tiempo que tarda un ciclo y siempre es positivo. Se expresa en segundos o en segundos por ciclo.
\nFrecuencia (f):<\/strong> es el n\u00famero de ciclos en la unidad de tiempo y siempre es positiva. Se expresa en Hertz: 1hertz = 1Hz = 1ciclo\/s = 1s-1<\/sup>
\nLa Frecuencia Angular (\u03c9):<\/strong> Es dos veces la frecuencia (2\u03c0f). Donde la letra griega \u03c0 es la conocida por todos con el valor 3,14159\u2026rad. Representa la rapidez de cambio de una cantidad angular que siempre se mide en radianes, de modo que sus unidades son rad\/s. Dado que f est\u00e1 en ciclos\/s, podemos considerar que el n\u00famero 2\u03c0 tiene unidades de rad\/ciclo.<\/p>\n

CLASES DE MOVIMIENTOS OSCILATORIOS<\/h2>\n

Movimiento Arm\u00f3nico Simple (MAS)<\/strong>
\nEs un movimiento peri\u00f3dico de vaiv\u00e9n, en el que un cuerpo oscila de un lado al otro de su posici\u00f3n de equilibrio, en una direcci\u00f3n determinada, y en intervalos iguales de tiempo.<\/p>\n

Por ejemplo, es el caso de un caballo de carrusel que oscila de arriba hacia abajo, es decir en una direcci\u00f3n determinada. Tambi\u00e9n lo hace en intervalos iguales de tiempo.<\/p>\n

Otro ejemplo ser\u00eda el movimiento de un cuerpo colgado de un muelle oscilando arriba y abajo. El objeto oscila alrededor de la posici\u00f3n de equilibrio cuando se le separa de ella y se le deja en libertad.<\/p>\n

\u00bfPor qu\u00e9 es importante estudiar el MAS?<\/strong>
\nResulta un tema esencial en el \u00e1mbito de la F\u00edsica porque son muchos los fen\u00f3menos f\u00edsicos que est\u00e1n relacionados con este tipo de movimiento. Permite estudiar ciertos comportamientos de la Naturaleza y otros creados por el hombre.<\/p>\n

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El movimiento que realizan los caballos del carrusel hacia arriba y hacia abajo es un movimiento arm\u00f3nico simple.<\/figcaption><\/figure>\n

Oscilaciones amortiguadas o retardadas<\/h2>\n

Para entender c\u00f3mo son este tipo de oscilaciones hay que saber lo que es la fricci\u00f3n o el rozamiento. Para esto pensemos en una ruleta que gira sin parar y nosotros queremos detenerla para por fin saber qu\u00e9 n\u00famero sale. Probablemente atines a posar tu dedo sobre la superficie de la ruleta. \u00bfQu\u00e9 ocurre? Al rozarlo se genera fricci\u00f3n, una fuerza externa hace que se vaya deteniendo. Bien, ahora imaginemos que del mismo modo intentamos detener a un p\u00e9ndulo o a la cuerda de la guitarra. Esto ser\u00eda oscilaci\u00f3n amortiguada. En resumen, para el caso de un oscilador amortiguado, la energ\u00eda disminuye en el tiempo por efecto de la fuerza disipativa.<\/p>\n

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Oscilaciones forzadas<\/h2>\n

Las oscilaciones forzadas resultan de aplicar una fuerza peri\u00f3dica y de magnitud constante (llamada generador G) sobre un sistema oscilador (llamado resonador R). En esos casos puede hacerse que el sistema oscile en la frecuencia del generador (g), y no en su frecuencia natural (r). Es decir, la frecuencia de oscilaci\u00f3n del sistema ser\u00e1 igual a la frecuencia de la fuerza que se le aplica. Esto es lo que sucede por ejemplo en la guitarra, cuando encontramos que hay cuerdas que no pulsamos pero que vibran \u201cpor simpat\u00eda\u201d.<\/p>\n

Debe tenerse en cuenta que no siempre que se aplica una fuerza peri\u00f3dica sobre un sistema se produce una oscilaci\u00f3n forzada. La generaci\u00f3n de una oscilaci\u00f3n forzada depender\u00e1 de las caracter\u00edsticas de amortiguaci\u00f3n del sistema generador y de las del resonador, en particular su relaci\u00f3n.<\/p>\n

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Resonancia<\/h2>\n

Es un fen\u00f3meno que se puede observar cuando un cuerpo con capacidad para vibrar es sometido a la acci\u00f3n de una fuerza peri\u00f3dica, cuyo per\u00edodo de vibraci\u00f3n se asemeja al per\u00edodo de vibraci\u00f3n caracter\u00edstico de dicho cuerpo. En este marco, una fuerza peque\u00f1a aplicada en forma repetida, provoca que una amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande. Un ejemplo de resonancia ser\u00eda cuando un adulto est\u00e1 hamacando a un ni\u00f1o en una hamaca: la fuerza y la frecuencia con la que se empuja al ni\u00f1o est\u00e1 en resonancia con la frecuencia de la hamaca.<\/p>\n

Como podemos observar el cuerpo vibra aumentando, progresivamente, la amplitud del movimiento a medida que recibe las actuaciones sucesivas de la fuerza. Si se lograse que una peque\u00f1a fuerza sobre un sistema oscilara a la misma frecuencia que la frecuencia natural del sistema, se dar\u00eda lugar a una oscilaci\u00f3n con una amplitud indeterminada. Sobre algunos materiales r\u00edgidos, este efecto puede ser destructivo; pensemos en la copa que se rompe cuando un soprano alcanza y sostiene la frecuencia de resonancia del mismo.<\/p>\n

\u00bfSab\u00edas que por este motivo no se les permite a las tropas que van marcando el paso atravesar un puente dado que pueden entrar en resonancia y derrumbarse?<\/p>\n

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Un puente se puede derribar si el viento le proporciona una frecuencia de vibraci\u00f3n similar a la de su resonancia.<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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