Los factores que pueden afectar el periodo de oscilación

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Hemera Technologies/Photos.com/Getty Images

Un período se describe como la cantidad de tiempo requerido para completar un ciclo. Cuando se refiere a un cuerpo oscilatorio, es la duración de una oscilación, o la cantidad de tiempo para que el cuerpo oscilante complete un ciclo y vuelva a su punto de equilibrio inicial. Hay varios tipos de osciladores armónicos, incluyendo un péndulo, un sistema masa-resorte y varias partículas de onda. Los factores que afectan el período de oscilación se pueden identificar al examinar el cálculo del período para cada uno de los respectivos sistemas oscilantes.

Péndulo

El cálculo para el período (T) de un péndulo oscilante se define como T = 2pi*(L/g)^2 donde pi es la constante matemática, L es la longitud del brazo del péndulo y g es la aceleración de la gravedad que actúa en el péndulo. El examen de la ecuación revela que el período de oscilación es directamente proporcional a la longitud del brazo e inversamente proporcional a la gravedad, por lo que un aumento en la longitud del brazo de un péndulo resulta en un posterior incremento en el periodo de oscilación dada una constante de aceleración gravitacional . Una disminución de la longitud resultaría entonces en una disminución en el período. En cuanto a la gravedad, la relación inversa muestra que cuanto más fuerte sea la aceleración de la gravedad, menor será el periodo de oscilación. Por ejemplo, el período de un péndulo en la Tierra sería menor en comparación con un péndulo de igual longitud en la luna.

Sistema de masa y resorte

El cálculo para el período (T) de un resorte oscilante con una masa (m) se describe como T=2pi*(m/k)^2 donde pi es la constante matemática, m es la masa que cuelga del resorte y k es la constante del resorte. El período de oscilación es, por lo tanto, directamente proporcional a la masa que cuelga del resorte e inversamente proporcional a la constante del resorte. Un aumento en la constante del resorte con una masa constante resulta en una disminución en el período de oscilación del resorte. El aumento de la masa dará lugar a un aumento en el periodo de oscilación.

Onda

El periodo (T) de una partícula de onda oscilante es el recíproco de la frecuencia (f) de la onda como se ve en la ecuación T=1/f. La ecuación muestra que el período es inversamente proporcional a la frecuencia. Por lo tanto, un aumento en los resultados de la frecuencia en una disminución posterior en el periodo de oscilación. Una disminución en la frecuencia causará entonces un aumento en el periodo.

Sistemas de oscilación adicionales

Hay muchos ejemplos de sistemas oscilantes, además de los tres principales que se tratan en los cursos introductorios de física que se discutieron anteriormente. Estos pueden incluir los ritmos circadianos, así como la liberación pulsátil de ciertas hormonas, como la insulina, dentro del cuerpo. Identificar los factores que afectan el período de estos tipos de osciladores se vuelve mucho más difícil que simplemente mirar la ecuación para determinar la relación ya que puede haber muchos factores externos que afectan el período, sin embargo, una comprensión general del principio del período de oscilación y su cálculo para cada uno de los ejemplos pueden ayudar a identificar e investigar algunos de los factores potenciales de los sistemas más complejos.