fisica iii oscilador amortiguado · 3 oscilador mecÁnico amortiguado en un mas la amplitud y la...
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OSCILADOR MECÁNICO AMORTIGUADO
En un MAS la amplitud y la energía
de la partícula que oscila se mantienen constante
Sin embargo, en un sistema real,
como un péndulo o resorte, se observa que
la amplitud de la vibración disminuye con el
tiempo, ya que hay una pérdida de energía.
Se dice que la oscilación está amortiguada.
La resistencia que ofrece el medio a un
cuerpo que cae es proporcional a la velocidad
y se opone al movimientofrfe
w
bvf r
5
OSCILADOR MECÁNICO AMORTIGUADO
frfe
wm
k
m
b
m
bz
m
k
m
b
m
b
m
kz
m
b
kxdt
dxb
dt
xdm
2
2
2
2
2
22
2
4-
z
:así
cuadráticaecuación lacon encuentran se raices Las
0z
:auxiliarEcuación
0
7
OSCILADOR MECÁNICO CRÍTICAMENTE AMORTIGUADO
frfe
w
Discriminante
02
2
m
k
m
b
0
2
2
2
:cumple Se
2
m
b
m
k
m
b
El sistema no oscila.La solución de la ecuación
diferencial es una exponencial.
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OSCILADOR MECÁNICO SOBREMORTIGUADO
frfe
w
Discriminante
El sistema no oscila.La solución de la ecuación
diferencial es una exponencial con
dos términos.
El medio es viscoso
Aumenta la resistencia
02
2
m
k
m
b
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OSCILADOR MECÁNICO SUBAMORTIGUADO
frfe
w
Discriminante
La solución de
la ecuación
diferencial es:
El sistema oscila disminuyendo su
amplitud con el tiempo
La solución de la ecuación
diferencial es una exponencial compleja.
La resistencia del
medio no es tan grande 0
2
2
m
k
m
b
tAex am
b
cos2
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GRÁFICAS DE POSICIÓN VERSUS TIEMPO PARA LOS CASOS ESTUDIADOS
Movimiento críticamente amortiguado (b)
Movimiento sobreamortiguado (c)
Movimiento subamortiguado (a)