3.12.4 CME/Teoría de Pequeñas Oscilaciones y Osciladores Acoplados

Pequeñas oscilaciones alrededor del equilibrio: modos normales, autofrecuencias, amortiguamiento, forzamiento y sistemas acoplados.
Temas:
Core

• Oscilador armónico simple: frecuencia, período, amplitud, fase y energía
• Osciladores amortiguados: regímenes subamortiguado, críticamente amortiguado y sobreamortiguado y sus respuestas en el dominio temporal
• Oscilaciones forzadas, frecuencia de resonancia, respuesta en amplitud y factor de calidad Q
• Osciladores acoplados y descomposición en modos normales para sistemas de múltiples grados de libertad
• Propagación de ondas mecánicas: ecuación de onda, relación de dispersión y velocidades de grupo y de fase

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes):
Core:

1. Describir el comportamiento físico de los osciladores subamortiguado, críticamente amortiguado y sobreamortiguado, y relacionar cada régimen con aplicaciones en sistemas de control y audio [Familiarizarse]
2. Resolver la ecuación del oscilador armónico amortiguado de forma analítica y numérica para condiciones iniciales y funciones de forzado dadas [Usar]
3. Analizar la respuesta en amplitud-frecuencia de un oscilador forzado y cuantificar el efecto del amortiguamiento sobre el ancho de banda de resonancia y la ganancia máxima [Evaluar]