Ventiladores
Las Vibraciones

Si se experimenta alguna vez con una masa colgada de un muelle o una goma elástica, según la fig.1, y llevamos "m" a la posición A y la dejamos suelta veremos que adquirirá un movimiento rectilíneo vertical hacia el punto B, para luego retroceder de nuevo hacia A, repitiéndose sucesivamente estos movimientos. Decimos entonces que la masa "m" tiene un movimiento oscilatorio.
 

Fig. 1. Movimiento oscilatorio

Veamos las magnitudes que caracterizan este tipo de movimientos:

• Período T:
  Es el tiempo que tarda la masa "m" en ir desde A hasta B y volver a A. Es decir el tiempo que tarda en dar una oscilación completa.
  La unidad es el segundo (s).

• Frecuencia f:
  Es el número de oscilaciones que da en 1 segundo. La unidad es el Herzio (Hz) que equivale a 1/s.
  La relación entre el período T y la frecuencia es muy simple: f = 1/T.

• Pulsación w:
  Es el producto de la frecuencia por 2 p. Así:

          Aunque la unidad es 1/s suele indicarse en rad/seg para distinguirla de la frecuencia.

• Elongación X:
  A partir del momento en que abandonamos la masa en la posición A, la situación de la misma irá variando en cada instante. Para determinarla, podemos medir la distancia que hay entre "m" y la posición de equilibrio E. A esta distancia la llamamos elongación. Naturalmente se medirá en m, mm, µm...
  
  En la fig. 2 vemos la gráfica de la elongación en función del tiempo transcurrido desde el instante en que hemos soltado la masa en A.

Fig. 2. Elongación en función del tiempo desde A

• Amplitud X0:
  Es el valor mayor que alcanza la elongación. Sería en nuestro caso la distancia de E hasta A, o de E hasta B.
  
  Algunas veces se utiliza el doble de X0, es decir la distancia de A a B.
  
  Entonces se le llama "peak-to-peak". Para no confundir la amplitud X0 con el valor anterior, aquél se identifica con o-p y éste con p-p.

• Velocidad v:
  En su movimiento oscilatorio la masa va adquiriendo distintas velocidades con el tiempo. Así en las posiciones A y B, la velocidad es nula, mientras que cuando pasa por el equilibrio E, es máxima. La representación gráfica de la velocidad en función del tiempo será la de la fig. 3.

Fig. 3. Representación de la velocidad en función del tiempo

El valor máximo de la velocidad v0, podría usarse como una de las magnitudes características para definir el movimiento, sin embargo suele utilizarse más a menudo el valor eficaz, vef, ya que en casos más complejos lo define mejor.

La relación entre ellas es:

• Aceleración a
  Como la velocidad de la masa oscilante varía continuamente, hay aceleración. Ésta tampoco es constante y con el tiempo sigue el gráfico de la fig. 4.

Fig. 4. Gráfica de la velocidad de la masa oscilante

También podemos definir la aceleración máxima y la eficaz ambas relacionadas por:

La unidad es el m/s²

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