La frecuencia natural , también conocida como frecuencia propia , es la frecuencia a la que un sistema tiende a oscilar en ausencia de cualquier fuerza motriz o amortiguadora . [1]
El patrón de movimiento de un sistema que oscila a su frecuencia natural se denomina modo normal (si todas las partes del sistema se mueven sinusoidalmente con la misma frecuencia).
Si el sistema oscilante es impulsado por una fuerza externa a la frecuencia a la que la amplitud de su movimiento es mayor (cerca de una frecuencia natural del sistema), esta frecuencia se llama frecuencia resonante .
Descripción general
Las vibraciones libres de un cuerpo elástico se denominan vibraciones naturales y ocurren en una frecuencia llamada frecuencia natural. Las vibraciones naturales son diferentes de las vibraciones forzadas que ocurren a la frecuencia de una fuerza aplicada (frecuencia forzada). Si la frecuencia forzada es igual a la frecuencia natural, la amplitud de las vibraciones aumenta muchas veces. Este fenómeno se conoce como resonancia . [2]
En un sistema masa-resorte , con masa my rigidez del resorte k , la frecuencia natural se puede calcular como:
En los circuitos eléctricos , s 1 es una frecuencia natural de la variable x si la respuesta de entrada cero de x incluye el término, dónde es una constante que depende del estado inicial del circuito, la topología de la red y los valores de los elementos. [3] En una red , s k es una frecuencia natural de la red si es una frecuencia natural de algún voltaje o corriente en la red. [4] Las frecuencias naturales dependen solo de la topología de la red y los valores de los elementos, pero no de la entrada. [5] Se puede demostrar que el conjunto de frecuencias naturales en una red se puede obtener calculando los polos de todas las funciones de impedancia y admitancia de la red. [6] Todos los polos de la función de transferencia de red son también frecuencias naturales de la correspondiente variable de respuesta; sin embargo, pueden existir algunas frecuencias naturales que no son un polo de la función de red. Estas frecuencias ocurren en algunos estados iniciales especiales. [7]
En circuitos LC y RLC , la frecuencia natural de un circuito se puede calcular como: [8]
Ver también
Notas al pie
- ^ Física universitaria 2012 , p. 569.
- ^ Bhatt , pág. 122.
- ^ Desoer 1969 , págs. 583-584.
- ^ Desoer 1969 , p. 600.
- ^ Desoer 1969 , p. 633.
- ^ Desoer 1969 , p. 635.
- ^ Desoer 1969 , p. 643.
- ^ Física básica 2009 , p. 366.
Referencias
- Bhatt, P. Maximum Marks Máximo conocimiento en física . Editores aliados. ISBN 9788184244441. Consultado el 10 de enero de 2014 .
- Física universitaria . 2012 . Consultado el 10 de enero de 2014 .
- Física básica . Prentice-Hall Of India Pvt. Limitado. 2009. ISBN 9788120337084. Consultado el 10 de enero de 2014 .
- Desoer, Charles (1969). Teoría básica de circuitos . McGraw-Hill. ISBN 0070165750.