2: Oscilación forzada y resonancia
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El problema de la oscilación forzada será crucial para nuestra comprensión de los fenómenos de las olas. Los exponenciales complejos son aún más útiles para la discusión de amortiguamiento y oscilaciones forzadas. Nos ayudarán a discutir las oscilaciones forzadas sin perdernos en álgebra.
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En este capítulo, aplicamos las herramientas de exponenciales complejos y la invarianza de traducción del tiempo para tratar la oscilación amortiguada y el importante fenómeno físico de la resonancia en osciladores simples.
- Establecimos y resolvemos (usando exponenciales complejos) la ecuación de movimiento para un oscilador armónico amortiguado en las regiones sobreamortiguadas, subamortiguadas y críticamente amortiguadas.
- Se estableció la ecuación de movimiento para el oscilador armónico amortiguado y forzado.
- Estudiamos la solución, que exhibe una resonancia cuando la frecuencia de forzamiento es igual a la frecuencia de oscilación libre del oscilador no amortiguado correspondiente.
- Estudiamos en detalle un sistema específico de una masa en un resorte en un fluido viscoso. Damos una explicación física de la relación de fase entre el término forzoso y la amortiguación.