Física · Glosario

¿Qué es Oscilador, periodo, frecuencia, amplitud?

También llamado: oscilador · posición de equilibrio · oscilaciones libres · periodo · frecuencia · amplitud

Definición 28.1 Física de secundaria · Capítulo 28 — Osciladores mecánicos y la medida del tiempo

Un oscilador mecánico es un sistema que, apartado de una posición de equilibrio estable y soltado, va y viene en torno a ella: son oscilaciones libres. El movimiento se repite al cabo del periodo T0T_0 (s\mathrm{s}); la frecuencia es f0=1/T0f_0 = 1/T_0 (Hz\mathrm{Hz}, Capítulo 20); la amplitud es el desplazamiento máximo.

Ejemplos

Ejemplo 28.2 (Un zoo de osciladores)

Un columpio de parque: T03sT_0 \approx 3\,\mathrm{s}. La cuerda la de una guitarra: f0=110Hzf_0 = 110\,\mathrm{Hz}. Un cristal de cuarzo: 32768Hz32\,768\,\mathrm{Hz}. La oscilación del cesio que define el segundo: unos 9.2×109Hz9.2 \times 10^{9}\,\mathrm{Hz}. Diez órdenes de magnitud y un solo oficio: contar.

Ejemplo 28.14 (La resonancia, para bien y para mal)

Un padre que empuja un columpio empuja a la frecuencia propia de este — la resonancia puesta a trabajar. En 20002000, el nuevo puente del Milenio de Londres se balanceó de forma alarmante cuando los pasos de la multitud se acoplaron a una frecuencia propia cercana a 1Hz1\,\mathrm{Hz}; estuvo cerrado dos años para instalarle amortiguadores. Y todo reloj de cuarzo mantiene su cristal cantando excitándolo en resonancia, a 32768Hz32\,768\,\mathrm{Hz}.

Ejemplo 28.16 (Tres siglos de tic)

Huygens construyó el primer reloj de péndulo en 16571657: el isocronismo llevó a los relojes de un cuarto de hora de deriva diaria a unos segundos, y a los péndulos compensados, a fracciones de segundo al día. El reloj de pulsera de cuarzo (19691969) cambió la varilla por un cristal que se flexiona a 32768Hz32\,768\,\mathrm{Hz}: décimas de segundo al mes. Desde 19671967, el propio segundo se define por una oscilación atómica: la duración de 91926317709\,192\,631\,770 periodos de la radiación de microondas de una transición interna del cesio-133 (Capítulo 34). Los mejores relojes de cesio derivan un segundo en cien millones de años.

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