¿Qué son las oscilaciones y sus características?

Las oscilaciones son variaciones de un medio o sistema en un periodo de tiempo, un movimiento reiterado alrededor de una posición de equilibrio. Se dice que un sistema oscila cuando algunos de sus parámetros (tales como la tensión, la intensidad o la velocidad) consiguen unos valores que se repiten con recurrencia.

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.

Es aquel movimiento en el cual el cuerpo se mueve hacía uno y otro lado respecto a una posición de equilibrio, o decir efectúa un movi- miento de vaivén. Es aquel movimiento oscilatorio que se repite en intervalos iguales de tiempo y además se realiza en una trayectoria con tendencia a la línea recta.

Se mide con un cronómetro el periodo de la oscilación de un péndulo, y el tiempo de una pulsación, es decir, desde que se para uno de los dos péndulos hasta que vuelve a pararse de nuevo.

Se denomina movimiento periódico a aquel que se repite cada intervalo fijo de tiempo. El ejemplo más sencillo es el movimiento circular uniforme que ya estudiamos en 4º de ESO. Se denomina período al tiempo que tarda en producirse una oscilación completa, al tiempo que tarda en repetirse el movimiento.

A un movimiento que se repite en intervalos de tiempo iguales se lo denomina movimiento periódico. Cuando una partícula, en un movimiento periódico, se mueve a lo largo de una misma trayectoria de ida y vuelta respecto a una posición de equilibrio, se dice que el movimiento que efectúa es oscilatorio o vibratorio.

¿Cuántas oscilaciones tendrás que contar para cada tipo de cuerpo? Tendrán que ser la misma cantidad para todas. Lo que se espera ver es variación en el número de oscilaciones al causar perturbación en cada tipo de cuerpo.

La velocidad de vibración o de oscilación es la velocidad con que vibra cada punto de la onda. No es constante puesto que corresponde a la de un MAS. Periodicidad temporal.

Las oscilaciones libres más sencillas, o movimientos armónicos simples (M.A.S.), son el resultado de perturbar un sistema inicialmente en un equilibrio estable, de manera que empieza a "oscilar" en torno a ese punto de equilibrio, siempre con una frecuencia, una amplitud y una energía constantes.

Sin cambiar la velocidad de propagación, modificar la longitud de onda y observar que a mayor longitud de onda, el periodo de las oscilaciones es mayor y la frecuencia menor, y viceversa.

Cuando el fenómeno se repite se habla de oscilación periódica. Movimiento de un extremo al otro de la trayectoria y de regreso hasta el punto de partida, es decir, una oscilación completa es igual a dos oscilaciones sencillas.

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.

Un péndulo simple es un sistema mecánico, constituido por una masa puntual, suspendida de un hilo inextensible y sin peso. Cuando se separa hacia un lado de su posición de equilibrio y se le suelta, el péndulo oscila en un plano vertical bajo la influencia de la gravedad. El movimiento es periódico y oscilatorio.

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.

Existen diversos tipos de movimientos periódicos, entre los que destacan: el movimiento circular o el movimiento armónico simple. También podemos encontrar otros, como el oscilatorio, el ondulatorio, etc.

Una onda, es el movimiento periódico del medio en el que se propaga; existen dos tipos de ondas: las transversales y las longitudinales y las que se forman en el agua al arrojar la roca son un ejemplo de onda transversal.

Muchos fenómenos como péndulo, vibraciones en tubos y cuerdas, ondas sonoras, oscilaciones de las corrientes en los aparatos de radio y televisión, vibraciones de estructuras (puentes, edificios,…), etc., son objeto de aplicación del estudio del movimiento armónico simple.

Cuando el movimiento periódico es de vaivén sobre una misma trayectoria respecto a su posición de equilibrio, se denomina movimiento oscilatorio, o vibratorio si el periodo es muy pequeño.

Una vibración es una oscilación en el tiempo. Un vaivén tanto en el espacio como en el tiempo es una onda, la cual se extiende de un lugar a otro. La luz y el sonido son vibraciones que se propagan en el espacio en forma de ondas; sin embrago, se trata de dos clases de ondas muy distintas.

Estos movimientos periódicos se suelen denominar vibratorios u oscilatorios. Como vemos, en ellos se desplaza un cuerpo o una partícula sucesivamente de un lado a otro de la posición de equilibrio, repitiendo a intervalos de tiempo regulares sus variables cinemáticas (posición, velocidad y aceleración).

La vibración u oscilación es sencilla, cuando sólo comprende su movimiento una ida o una vuelta de las moléculas, es decir, la contracción o la dilatación; y vibración doble o completa, si comprende los dos movimientos de ida y vuelta.

La velocidad de esta onda también se da matemáticamente por v = ω / k donde ω = 2π f = 2π / T y k = 2π / λ.

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.

Un caso interesante de movimiento periódico aparece cuando un sistema físico oscila alrededor de una posición de equilibrio estable. El sistema realiza la misma trayectoria, primero en un sentido y después en el sentido opuesto, invirtiendo el sentido de su movimiento en los dos extremos de la trayectoria.

Se usa el término «oscilación» o «actividad oscilatoria» para referirse a las fluctuaciones rítmicas de los potenciales postsinápticos de un grupo neuronal (potenciales de campo local) o de una región cortical (EEG, electrocorticografía), pero también al patrón de descarga rítmico de los potenciales de acción de una ...