Evaluación integral de un movimiento amortiguado-forzado

Abstract

En el caso específico del movimiento amortiguado-forzado, este se compone de tres elementos: fuerza de restitución, fuerza de amortiguamiento y fuerza aplicada. Es un fenómeno importante debido ya que permite al estudiante de forma integral, ver cada uno de sus componentes como es el caso de los estados transitorio y estacionario, el primero determinado por el amortiguamiento, mientras que el segundo está determinado por la frecuencia de forzamiento; que la amplitud se incrementa y decrementa conforme aumenta la frecuencia aplicada, además de que se puede evidenciar el efecto del amortiguamiento por el comportamiento del movimiento oscilatorio presente en distintos medios. Es por ello que en el presente trabajo se demostrará como están involucradas estas tres fuerzas, por lo que una vez montado el sistema de un generador de ondas con un resorte y una masa en un medio generar el movimiento amortiguado-forzado a diferentes frecuencias y medios; cada uno de estos experimentos se graba en video y con ayuda del programa “Tracker” se registra el desplazamiento de la masa. Los resultados en su conjunto demostraron plenamente las fuerzas antes mencionadas al observar los cambios de amplitud las frecuencias en la fase estacionaria y como la frecuencia natural del resorte es similar a la frecuencia de forzamiento en su máxima amplitud.

In the specific case of the cushioned-forced movement, this consists of three elements: force of restitution, force of cushioning and force applied. It is an important phenomenon because it allows the student in an integral way, see each of its components as it is the case of the transitory and stationary states, the first determined by the damping, whereas the second is determined by the forcing frequency; whereas the amplitude increases and decreases as the applied frequency increases, in addition to the effect of damping can be evidenced by the behavior of oscillatory movement present in different media. In the present work it will be demonstrated how these three forces are involved, so once assembled the system of a wave generator with a spring and a mass in a medium generate the damped-forced movement at different frequencies and means; each of these experiments is recorded on video and with the help of the program "Tracker" the displacement of the mass is recorded. The results fully demonstrated the above mentioned forces by observing the amplitude changes the frequencies in the stationary phase and how the natural frequency of the spring is similar to the forcing frequency at its maximum amplitude.