Osciladores y resonancia

Qué aprenderás

• Un oscilador lineal libre sin rozamiento tiene frecuencia natural determinada por masa y rigidez
• Aplicar la regla del tema con pasos justificados y comprobar el resultado.
• Resolver y aprobar la hoja de ejercicios antes de continuar.

Conceptos del tema

Un oscilador lineal libre sin rozamiento tiene frecuencia natural determinada por masa y rigidez.

El amortiguamiento disipa energía.

Una fuerza periódica puede producir una respuesta grande cerca de la resonancia; con amortiguamiento la amplitud permanece limitada.

Cómo interpretar este tema

El primer paso es elegir un modelo físico y sus hipótesis. Pregunta qué fenómeno describe el enunciado, qué magnitudes intervienen y qué se supone constante. Una fórmula válida para aceleración constante, por ejemplo, no sirve automáticamente para cualquier movimiento.

Representa los datos con sus unidades y fija un sentido positivo cuando haya direcciones. Despeja la incógnita antes de sustituir. La coherencia de unidades es una comprobación independiente: una rapidez debe tener unidades de longitud dividida entre tiempo, y no de longitud multiplicada por tiempo.

Detalles para comprender la regla

El trabajo de fuerzas disipativas reduce la energía mecánica.

Ejemplo resuelto

Un resorte de 18 $\frac{N}{m}$ sostiene 2 kg.

1. Calcula $\frac{k}{m}$ = 9.
2. Su raíz es 3 $\frac{rad}{s}$.
3. Cambiar la amplitud no cambia esa frecuencia en el modelo lineal ideal.

Cómo practicar

1. Describe el fenómeno y las hipótesis del modelo.
2. Anota los datos, conviértelos a unidades compatibles y fija los signos.
3. Dibuja un esquema o consulta la gráfica del tema si está disponible.
4. Despeja la incógnita, sustituye y comprueba las unidades del resultado.

Tu cuenta gratuita guarda respuestas, notas y progreso en las dos plataformas.

Recursos para profundizar

• Física universitaria · MIT OCW ↗

  Programa y materiales abiertos de referencia. Los contenidos y ejercicios de Aprende son propios.