Sistema de resorte y masa

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SISTEMA DE MASA Y RESORTE kx ks mg kx mg x s k dt x d m cero 2 2 ) (

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SISTEMA DE MASA Y RESORTEkxksmgkxmgxsk

dt

xdm

cero

22 )(

Page 2: Sistema de resorte y masa

donde = k/m.

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE O LIBRE NO AMORTIGUADO

022

2

xdt

xd

La solución general es:

tctctx sincos)( 21

Page 3: Sistema de resorte y masa

es una constante de amortiguamiento positiva. Luego x”(t) + (/m)x’ + (k/m)x = 0 puede ponerse como

donde 2 = /m, 2 = k/mLa ecuación auxiliar es m2 + 2m + 2 = 0, y las raíces son

MOVIMIENTO LIBRE AMORTIGUADO

dtdx

kxdt

xdm 2

2

02 22

2

xdtdx

dt

xd

222

221 , mm

Page 4: Sistema de resorte y masa

• 2 – 2 > 0. Sea entonces

Se dice que es sobreamortiguado.

Caso 1:

)()(2222

21ttt ececetx

,22 h

Page 5: Sistema de resorte y masa

Caso 2:

• 2 – 2 = 0. Luego

Se dice que es críticamente amortiguado.

)()( 21 tccetx t

Page 6: Sistema de resorte y masa

• 2 – 2 < 0. Sea entonces

Se dice que es subamortiguado.

Caso 3:

,22 h

imim 222

221 ,

)sincos()( 222

221 tctcetx t

Alternativa:

)sin()( 22 tAetx t

,22

21 ccA

2

1tancc

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MOVIMIENTO FORZADO CON AMORTIGUAMIENTO

)(2

2

tfdtdx

kxdt

xdm

)(2 22

2

tFxdtdx

dt

xd

mkmmtftF /,/2,/)()( 2