Videotutoriales

4 dic 2016

VIBRACIONES Y MOVIMIENTO ARMÓNICO 02

Cuando hablamos de vibraciones nos estamos refiriendo a un movimiento de tipo oscilante que una partícula realiza en el entorno de un fijo de tal forma que puede presentar aspectos regulares como su dirección, su frecuencia o su intensidad (no son excluyentes entre sí) o, de forma más habitual, presentarse de forma aleatoria. Los sistemas mecánicos cuando son sometidos al efecto de fuerzas de carácter variable con el tiempo (fundamentalmente de tipo periódico) responder haciendo variar sus estados de equilibrio.

amortiguador-antivibraciones-mecanocaucho

Amortiguador anti vibraciones. Imag Mecanocaucho.

Las vibraciones pueden ser de tipo libre o forzado según si se da el caso de ausencia de fuerzas exteriores que se encuentren directamente aplicadas al sistema a lo largo del tiempo o cuando existen respectivamente.

Tanto las vibraciones libres como las forzadas se pueden dividir a su vez atendiendo a la existencia o no de fuerzas de carácter resistente que amortigüen su movimiento vibratorio. Así, se tienen vibraciones sin amortiguamiento o con amortiguamiento. A este tipo de vibraciones dedicaremos futuros ejercicios que permitan esclarecer todos sus parámetros.

En este problema resuelto abordaremos el caso práctico de un muelle dispuesto en posición vertical sobre el que se coloca una masa sin vinculación entre ambos cuerpos. Se pretende calcular la amplitud máxima de la oscilación, es decir, el caso límite, en el que la masa seguirá en contacto con el muelle así como la velocidad máxima que permitirá esta situación sin producirse el lanzamiento del cuerpo con velocidad relativa no nula entre ambos. Aunque se explican en el tutorial sería recomendable contar en la cabeza con las fórmulas de las ecuaciones de Newton así como la expresión matemática de la ecuación del movimiento armónico. Como recurso matemático emplearemos la optimización por derivación para obtener la velocidad máxima.

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Autor: Javier Luque. @fdetsocial

Co-fundador del blog divulgativo de FdeT  

 

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