¿Cuál es la diferencia entre la oscilación amortiguada y la oscilación forzada?

¿Cuál es la diferencia entre la oscilación amortiguada y la oscilación forzada?

El Diferencia clave entre la oscilación amortiguada y la oscilación forzada Es que la oscilación amortiguada es la reducción en la amplitud de un oscilador, mientras que la oscilación forzada es la oscilación que ocurre cuando un sistema oscilante es impulsado por una fuerza periódica que es externa al sistema oscilante.

La oscilación es el movimiento de ida y vuelta en un ritmo regular. Hay dos tipos principales de oscilación como oscilación amortiguada y oscilación forzada. La oscilación amortiguada se refiere a la oscilación que se degrada durante un período de tiempo específico. La oscilación forzada, por otro lado, se refiere a la oscilación que tiene lugar debido al efecto de una fuerza periódica externa.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la oscilación amortiguada? 
3. ¿Qué es la oscilación forzada?
4. Oscilación amortiguada versus oscilación forzada en forma tabular
5. Resumen -Oscilación amortiguada vs Oscilación forzada  

¿Qué es la oscilación amortiguada??

La oscilación amortiguada es el tipo de oscilación que tiene lugar a través de la reducción de la amplitud de un oscilador. En un sistema que tiene este tipo de oscilación, la amplitud de la oscilación disminuye gradualmente con el tiempo. De hecho, el término amortiguación se refiere a esto la reducción de la amplitud. Podemos definir la oscilación amortiguada simplemente como la oscilación que se degrada durante un período de tiempo específico. Algunos ejemplos comunes de este tipo de oscilación incluyen un peso en un resorte, un péndulo oscilante y un circuito RLC.

Figura 01: Oscilación amortiguada

Además, al someter un oscilador amortiguado a una fuerza de amortiguación, (la fuerza debe depender linealmente de la velocidad similar a la amortiguación viscosa), la oscilación tiende a tener términos de descomposición exponencial que tienden a depender de un coeficiente de amortiguación. Podemos expresar la fuerza de amortiguación de la siguiente manera:

Donde F es la fuerza de amortiguación, C es un coeficiente de variación, y V es la velocidad. Por lo tanto, podemos expresar el coeficiente de amortiguación de la siguiente manera:

Aquí, M es la masa del oscilador. Esto significa que la fuerza de amortiguación es proporcional a C pero inversamente proporcional a la masa del oscilador.

¿Qué es la oscilación forzada??

La oscilación forzada se puede describir como un tipo de oscilación que ocurre cuando un sistema oscilante es impulsado por una fuerza periódica que ocurre externa al sistema oscilante. En contraste, las oscilaciones libres ocurren cuando el cuerpo oscila con su propia frecuencia. El cuerpo que sufre la oscilación forzada tiende a oscilar con la frecuencia de la fuerza periódica.

Un ejemplo común es cuando un niño está usando sus pies para mover el columpio o cuando alguien más empuja el columpio para mantener el movimiento. Además, la resonancia se puede dar como un caso particular de oscilación forzada.

¿Cuál es la diferencia entre la oscilación amortiguada y la oscilación forzada??

Oscilación amortiguada y oscilación forzada son dos tipos de oscilaciones. La diferencia clave entre la oscilación amortiguada y la oscilación forzada es que la oscilación amortiguada es la reducción en la amplitud de un oscilador, mientras que la oscilación forzada es la oscilación que ocurre cuando un sistema oscilante es impulsado por una fuerza periódica que es externa al sistema oscilante.

A continuación se muestra un resumen de la diferencia entre la oscilación amortiguada y la oscilación forzada en forma tabular para la comparación de lado a lado.

Resumen -Oscilación amortiguada vs Oscilación forzada

La oscilación amortiguada se refiere a la oscilación que se degrada durante un período específico de tiempo, mientras que la oscilación forzada se refiere a la oscilación que tiene lugar debido al efecto de una fuerza periódica externa. La diferencia clave entre la oscilación amortiguada y la oscilación forzada es que la oscilación amortiguada es la reducción en la amplitud de un oscilador, mientras que la oscilación forzada es la oscilación que ocurre cuando un sistema oscilante es impulsado por una fuerza periódica que es externa al sistema oscilante.

Referencia:

1. "Oscilaciones amortiguadas." Bibliotecas de física.
2. "Oscilaciones forzadas." Bibliotecas de física.

Imagen de cortesía:

1. "Animado-masa-spring más rápido" de SVjo-(CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia