Vibra: Osciladores acoplados

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A la naturaleza le gustan las oscilaciones periódicas . Existen determinados sistemas que tiendes a interactuar entre sí hasta acoplar el ritmo de sus movimientos. Los comportamientos oscilatorios son ubicuos en la naturaleza en sistemas de toda índole, como en cuerpos astronómicos tales como asteroides, satélites, planetas y estrellas; en sistemas biológicos, tanto a nivel orgánico como a nivel bioquímico; en reacciones químicas; en sistemas mecánicos; en circuitos electrónicos; etc.

ANTECEDENTES

Christiaan Huygens (1629-1695) fue un astrónomo, físico, matemático e inventor neerlandés

En 1665 Christiaan Huygens (1629-1695) hace observaciones importantes. Mientras permanecía en cama por efectos de una enfermedad, observó que un par de péndulos, colgados en la pared de su cuarto, se sincronizaban de forma misteriosa, es decir, después de un tiempo de iniciado sus movimientos, estos alcanzaban un estado en que se movían establemente en direcciones opuestas "con una sincronía tal que no se observaba el menor retraso de uno con respecto del otro y el sonido de los péndulos siempre se escuchaba simultáneamente. Aún más, si esta concordancia se perturbaba por alguna interferencia, sola se restablecía después de un tiempo corto". Hasta donde se sabe, este fue el primer reporte del fenómenos de sincronización. El mismo Huygens utilizo la palabra simpatía (sympathy) para describir este fenómeno. Ahora es sabido que este fenómeno tiene su origen en la no linealidad de los componentes de un sistema, llevándolo a esbozar una primera explicación de los osciladores acoplados.

SISTEMA ACOPLADO ELEMENTAL

Ecuaciones de movimiento

Energía

Modos de vibración

Acoplamiento débil

Amortiguamiento

Movimiento forzado