Oscilación Forzada (Resonancia)

Se hace oscilar arriba y abajo, por ejemplo con la mano, el extremo superior de un muelle (círculo rojo); se supone que este movimiento es armónico, lo cual significa que es posible describirlo mediante una función coseno. Las oscilaciones del muelle así producidas se llaman oscilaciones forzadas.

Mediante el botón "Inicio", el muelle vuelve a su posición inicial. Mediante los otros dos botones, se puede comenzar o parar y continuar la simulación. Si se elige la opción "Ralentizado", el movimiento se hará cinco veces más lento. Se puede cambiar, dentro de ciertos límites, los valores de la constante del muelle, masa, constante de atenuación y frecuencia angular de la excitación. Además, se puede elegir, mediante el botón selector correspondiente, uno de los tres diagramas siguientes:

Se pueden apreciar tres tipos diferentes de comportamiento:

Si la frecuencia de excitación es muy pequeña (lo que equivale a que se hace oscilar el extremo superior del muelle muy lentamente), el muelle oscila prácticamente en fase con la excitación y con su misma amplitud.

Si la frecuencia de excitación coincide con la frecuencia característica del muelle, la amplitud de oscilación va creciendo cada vez más (resonancia); en este caso, las oscilaciones del muelle están retrasadas alrededor de un cuarto de período respecto a la excitación.

Si la frecuencia de excitación es muy alta, el resonador oscila con una amplitud muy pequeña y casi en oposición de fase.

Si la constante de atenuación (debida al rozamiento) es muy pequeña, el estado transitorio adquiere relevancia; por tanto, es necesario esperar algún tiempo para observar los tipos de comportamiento mencionados.

Esta aplicación se basa en fórmulas que pueden resultar algo complicadas. Si no le gustan las matemáticas, no debería pinchar con el ratón aquí.

 

 
Física
Applets Física

URL: http://www.walter-fendt.de/ph14s/resonance_s.htm
© Walter Fendt, 9 Septiembre 1998
© Traducción: Juan Muñoz, 9 Marzo 1999
Última modificación: 17 Marzo 2010