7/21/2019 Oscilaciones Forzadas y Fenmenos de Resonancia

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OSCILACIONES FORZADAS Y FENMENOS DE RESONANCIA

En los sistemas reales, la amplitud de las oscilaciones disminuye, no duraindeterminadamente. Estas oscilaciones son amortiguadas.

Cuando un movimiento oscilatorio es amortiguado, la energa mecnica delmovimiento disminuye gradualmente y las oscilaciones disminuyen su amplitud enel tiempo.

Esto es lo que le sucede a un nio que no ha aprendido a mecerse. Si dejamos deempujarlo se detendra, debido a la friccin con el aire.

Si b = 0, la amplitud de las oscilaciones es constante porque no hayamortiguacin.

Si b aumenta, disminuye la amplitud A y la fuera amortiguadora cada ve esms igual en magnitud a la fuera recuperadora.

Si b es muy grande, no hay oscilaciones, ya que el cuerpo, se despla de suposicin de equilibrio, entonces, vuelve a ella y no oscila. !as fuerasamortiguadora y recuperadora llegan a ser iguales y el sistema est totalmenteamortiguado.Nota" !as fueras de amortiguamiento son proporcionales a la velocidad delcuerpo y de sentido contrario. # $ % b.v donde"

Ensayo Oscilaciones Forzadas y Fenmenos de Resonancia Valentina lvarezRamos - Fsica III

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b$ constante de amortiguamiento. Si b es cero no hay amortiguamiento. & medidaque b aumenta disminuye la amplitud. Si b es muy grande ya que el cuerporegresa a su posicin de equilibrio y no oscila. !a fuera recuperadora se igualacon la restauradora y el sistema se amortigua.

'odemos mantener la amplitud de las oscilaciones si un agente e(ternoproporciona la energa que se pierde por roamiento. 'or ejemplo en el nio en lamecedora, para conseguir que siga columpindose y elevndose cada ve amayor altura hay que empujarle acompaando nuestro impulso a su movimiento.)ecimos que las oscilaciones son foradas.

!lamamos oscilaciones forzadasa las producidas en un sistema oscilantedebido a la energa suministrada desde el e(terior. Esta fueras pueden ser de laforma #e(t$ #ma(cos *t. El papel de esta fuera es aportar mediante su trabajo la

energa que disipa el sistema. En general la frecuencia angular * de esta fueraes distinta de la frecuencia del sistema"

* $ +-m

uando estas frecuencias coinciden el sistema comiena a oscilar y la amplitudaumenta drsticamente. Esto se conoce como resonancia.

El fenmeno de resonancia se produce cuando la frecuencia angular de lafuera e(terna coincide con la frecuencia natural de oscilacin del sistema, con unaumento de la amplitud.

Ejemplo de esto es cuando empujas un columpio y logras que se mueva con granamplitud.

'ero, la resonancia no se produce porque la fuera e(terna sea muy grande sinoporque coinciden las frecuencias.

/n ejemplo en ingeniera civil seria en el ao 0123, se inaugur en 4acoma,estado de 5ashington, en el 'acfico un puente de nuevo diseo. En un da deviento suave sufri una serie de oscilaciones y torsiones y se cay. Eso fuedebido a que la frecuencia del viento coincidi con la de oscilacin del puente,aument la amplitud y se cay.

FEN!E" !eandro 6autista 7 #sica 8do 6achillerato#$$$%&ree$ebs%'om(&)s)'amont*e(+

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