La oscilación se refiere al movimiento repetido de un lado a otro de algo entre dos posiciones o estados. Una oscilación puede ser un movimiento periódico que se repite en un ciclo regular, como una onda sinusoidal & amp; # x2014; una onda con movimiento perpetuo como en el balanceo de un péndulo de lado a lado, o el movimiento de arriba hacia abajo de un resorte con un peso. Un movimiento oscilante ocurre alrededor de un punto de equilibrio o valor medio. También se conoce como movimiento periódico.
Una sola oscilación es un movimiento completo, ya sea hacia arriba y hacia abajo o de lado a lado, durante un período de tiempo.
Osciladores
Un oscilador es un dispositivo que exhibe movimiento alrededor de un punto de equilibrio. En un reloj de péndulo, hay un cambio de energía potencial a energía cinética con cada oscilación. En la parte superior del columpio, la energía potencial es máxima, y esa energía se convierte en energía cinética a medida que cae y se conduce hacia el otro lado. Ahora, nuevamente en la parte superior, la energía cinética ha caído a cero, y la energía potencial es alta nuevamente, impulsando el giro de retorno. La frecuencia del swing se traduce a través de engranajes para marcar el tiempo. Un péndulo perderá energía con el tiempo hasta la fricción si el reloj está & amp; apos; t corregido por un resorte. Los relojes modernos utilizan las vibraciones de cuarzo y osciladores electrónicos, en lugar del movimiento de péndulos.
Movimiento oscilante
Un movimiento oscilante en un sistema mecánico se balancea de lado a lado. Se puede traducir en un movimiento giratorio (girando en círculo) mediante una clavija. El movimiento giratorio se puede cambiar a movimiento oscilante por el mismo método.
Sistemas oscilantes
Un sistema oscilante es un objeto que se mueve hacia adelante y hacia atrás, volviendo repetidamente a su estado inicial después de un período de tiempo. En el punto de equilibrio, no hay fuerzas netas que actúen sobre el objeto. Este es el punto en el columpio del péndulo cuando está en posición vertical. Una fuerza constante o una fuerza de restauración actúa sobre el objeto para producir el movimiento oscilante.
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Variables de oscilación
- La amplitud es el desplazamiento máximo desde el punto de equilibrio. Si un péndulo oscila un centímetro desde el punto de equilibrio antes de comenzar su viaje de regreso, la amplitud de la oscilación es de un centímetro.
- El período es el tiempo que lleva un viaje completo de ida y vuelta por el objeto, volviendo a su posición inicial. Si un péndulo comienza a la derecha y tarda un segundo en viajar hacia la izquierda y otro segundo en regresar a la derecha, su período es de dos segundos. & amp; # x200B; El período generalmente se mide en segundos.
- La frecuencia es el número de ciclos por unidad de tiempo. La frecuencia es igual a una dividida por el período. La frecuencia se mide en Hertz, o ciclos por segundo.
Movimiento armónico simple
El movimiento de un sistema oscilante armónico simple & amp; # x2014; cuando la fuerza de restauración es directamente proporcional a la del desplazamiento y actúa en la dirección opuesta a la del desplazamiento & amp; # x2014; puede describirse utilizando funciones sinusoidales y coseno. Un ejemplo es un peso unido a un resorte. Cuando el peso está en reposo, se pone en equilibrio. Si el peso se reduce, hay una fuerza de restauración neta en la masa (energía potencial). Cuando se libera & amp; apos; s, gana impulso (energía cinética) y sigue moviéndose más allá del punto de equilibrio, ganando energía potencial (restaurando la fuerza) que la conducirá a oscilar nuevamente.
Fuentes y lecturas adicionales
- Fitzpatrick, Richard. & amp; quot; Oscilaciones y olas: una introducción, & amp; quot; 2da ed. Boca Ratón: CRC Press, 2019.& amp; amp; nbsp ;
- Mittal, P.K. & amp; quot; Oscilaciones, olas y acústica.& amp; quot; Nueva Delhi, India: I.K. Editorial Internacional, 2010.
& amp; # x203A; Ciencias
