¿Qué es el punto de equilibrio en una oscilación?

Se llama punto de equilibrio a una posiciónre en la cual la fuerza total es cero: ∇U(re) = 0. Para que el equilibrio sea estable se debe cumplir que al colocar en reposo a la partícula en un punto suficientemente cercano are, la partícula adquiera un movimiento oscilatorio en torno a ese punto.

¿Qué son las oscilaciones? Las oscilaciones son variaciones de un medio o sistema en un periodo de tiempo, un movimiento reiterado alrededor de una posición de equilibrio.

Calcula la inversa de la frecuencia para obtener el período de la onda. Por ejemplo, uno dividido por 7 Hertz es igual a un período de aproximadamente 0,14 segundos. En los ejemplos de la imagen: El periodo del cuadro de arriba es de 1 dividido de 1 Hz, por lo tanto el resultado es de 1 segundo.

La posición en donde el muelle no esté estirado o comprimido, es la posición de equilibrio (x=0 en la figura 1) y se corresponde con la longitud natural del muelle, L₀. Si unes la masa al muelle en esta posición, la masa permanecerá en reposo y no se moverá si no se le perturba.

Una oscilación completa se denomina ciclo, con lo cual, de acuerdo a lo expuesto hasta este punto, un ciclo se desarrolla durante un tiempo igual a un período P durante el cual la onda ha recorrido una distancia λ.

Se denomina período al tiempo que tarda en producirse una oscilación completa, al tiempo que tarda en repetirse el movimiento. Se representa por la letra T y se mide en segundos. Se llama frecuencia al número de oscilaciones completas (ciclos) que se realizan en un segundo.

-Un movimiento oscilatorio se produce cuando al trasladar un sistema de su posición de equilibrio, una fuerza restauradora lo obliga a desplazarse a puntos simétricos con respecto a esta posición.

1 Hz es una oscilación por segundo, 1 kHz mil oscilaciones, 1 MHz un millón de oscilaciones, y 1 GHz mil millones.

Cuando las oscilaciones se repiten cada cierto tiempo se dice que el movimiento oscilatorio es periódico. El tiempo que tarda en realizar una oscilación completa se conoce como período y se mide en segundos.

La velocidad de una onda sinusoidal está dada por v = λ / T, donde la longitud de onda (λ) y el período (T) de una onda sinusoidal se definieron en el tutorial anterior (2: Ondas Sinusoidales).

La posición de equilibrio se muestra como un punto negro y es el punto donde la fuerza es igual a cero. La fuerza es positiva cuando x < 0 x < 0 , negativa cuando x > 0 x > 0 e igual a cero cuando x = 0 x = 0 .

Una partícula tiene un movimiento oscilatorio (vibratorio) cuando se mueve periódicamente alrededor de una posición de equilibrio. El movimiento de un péndulo es oscilatorio. Un peso unido a un resorte estirado comienza a oscilar cuando se suelta el resorte.

La masa sujeta al extremo de un péndulo o de un resorte, la carga eléctrica almacenada en un condensador, las cuerdas de un instrumento musical, y las moléculas de una red cristalina son ejemplos de sistemas físicos que a menudo realizan movimiento oscilatorio.

El movimiento se produce ya que la suma de las todas las fuerzas que actúan sobre el objeto (la fuerza de gravedad, la tensión del cable de suspensión y la fuerza de roce), no es nula y de este modo el objeto colgado acelera, produciendo la oscilación característica.

Algunas aplicaciones del péndulo son la medición del tiempo, el metrónomo y la plomada. Otra aplicación se conoce como Péndulo de Foucault, el cual se emplea para evidenciar la rotación de la Tierra.

El periodo de un péndulo simple depende de su longitud y de la aceleración debido a la gravedad. El periodo es completamente independiente de otros factores, como masa y desplazamiento máximo.

Entonces, en un segundo se realizan 80,000,000 de oscilaciones. 3. ¿Cuál es el periodo? El periodo es el tiempo que tarda en completarse una oscilación.

Cuando las oscilaciones son muy rápidas se denominan vibraciones y el movimiento correspondiente es un movimiento vibratorio (el ejemplo anterior del alambre correspondería a este caso).

Los movimientos oscilatorios son los periódicos que poseen puntos de retorno (velocidad nula) y un punto de equilibrio (aceleración nula). Ej. - Bola rodando dentro de una cavidad semiesférica. Algunos movimientos de vaivén pueden ser periódicos con puntos de retorno pero sin un punto de equilibrio.

Las magnitudes que caracterizan las oscilaciones y que permiten describirlas son: período frecuencia y amplitud.

Período: Es el tiempo que se requiere para a completar un ciclo o una revolución. Se representa con la letra T y se mide en segundos.

El oscilador forzado

Para mantener la oscilación es necesario aplicar una fuerza oscilante. Las fuerzas que actúan sobre la partícula son: La fuerza que ejerce el muelle, -k·x. La fuerza de rozamiento proporcional a la velocidad λv y de sentido contrario a ésta.

La velocidad de vibración o de oscilación es la velocidad con que vibra cada punto de la onda.

El tiempo requerido para una oscilación completa (un viaje de ida y vuelta completo) se llama periodo de una oscilación. Sus unidades por lo tanto son las de tiempo, es decir, el segundo. Por ejemplo, para un periodo de 2 segundos, la frecuencia es ½ revolución por segundo o ½ hercio.

La frecuencia angular ω es la velocidad de la oscilación en radianes por unidad de tiempo. No se confundan con esto, que haya un ángulo implıcito en esta magnitud no quiere decir que fısicamente exista un ángulo en el problema que se está tratando.

La frecuencia —denotada comúnmente con la letra griega ν o con la letra latina f— es el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier proceso periódico.​ El período es la duración de tiempo de cada evento repetitivo, por lo que el período es el recíproco de la frecuencia.​ También se denomina frecuencia ...