Sistemas de Resorte y Masa

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SISTEMAS DE RESORTE Y MASA MOVIMIENTO AMORTIGUADO LIBRE VIBRACIONES LIBRES En la solución de la ecuación del movimiento para sistemas en vibración libre, no se considera fuerza externa alguna. Para comprender mejor la respuesta de los sistemas en vibración libre, se identifican algunas características fundamentales de su comportamiento dinámico. Primero se estudia los sistemas en vibración libre no amortiguados, y luego los sistemas amortiguados. Sistemas no amortiguados Los casos de vibraciones sin fuerzas de amortiguamiento son físicamente imposibles, pero posibles desde el punto de vista conceptual. El concepto del movimiento armónico libre no es realista porque el movimiento que describe la ecuación supone que no hay fuerzas de retardo que actúan sobre la masa en movimiento. A menos que la masa esté colgada en un vacío perfecto, cuando menos habrá una fuerza de resistencia debida al medio que rodea al objeto. Según se advierte en la figura 5.6, la masa podría estar suspendida en un medio viscoso o conectada a un dispositivo amortiguador. ECUACIÓN DIFERENCIAL DEL MOVIMIENTO AMORTIGUADO LIBRE En mecánica, se considera que las fuerzas de amortiguamiento que actúan sobre un cuerpo son proporcionales a alguna potencia de la velocidad instantánea. En particular, supondremos en el resto de la descripción que esta fuerza está expresada por un múltiplo constante de dr/dt. Cuando no hay otras fuerzas externas aplicadas al sistema, se sigue por la segunda ley de Newton: m d 2 x dt 2 =-kx-B dx dt

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SISTEMAS DE RESORTE Y MASA MOVIMIENTO AMORTIGUADO LIBREVIBRACIONES LIBRES En la solucin de la ecuacin del movimiento para sistemas en vibracin libre, no se considera fuerza externa alguna. Para comprender mejor la respuesta de los sistemas en vibracin libre, se identifican algunas caractersticas fundamentales de su comportamiento dinmico. Primero se estudia los sistemas en vibracin libre no amortiguados, y luego los sistemas amortiguados. Sistemas no amortiguados Los casos de vibraciones sin fuerzas de amortiguamiento son fsicamente imposibles, pero posibles desde el punto de vista conceptual.

El concepto del movimiento armnico libre no es realista porque el movimiento que describe la ecuacin supone que no hay fuerzas de retardo que actan sobre la masa en movimiento. A menos que la masa est colgada en un vaco perfecto, cuando menos habr una fuerza de resistencia debida al medio que rodea al objeto. Segn se advierte en la figura 5.6, la masa podra estar suspendida en un medio viscoso o conectada a un dispositivo amortiguador.

ECUACIN DIFERENCIAL DEL MOVIMIENTO AMORTIGUADO LIBRE En mecnica, se considera que las fuerzas de amortiguamiento que actan sobre un cuerpo son proporcionales a alguna potencia de la velocidad instantnea. En particular, supondremos en el resto de la descripcin que esta fuerza est expresada por un mltiplo constante de dr/dt. Cuando no hay otras fuerzas externas aplicadas al sistema, se sigue por la segunda ley de Newton:m=-kx-B