Amortiguadores

Movimiento armónico amortiguado.

En todos los movimientos oscilantes reales, se disipa energía mecánica debido a algún tipo de fuerza de fricción o rozamiento. Dejado libremente a sí mismo, un muelle ó péndulo finalmente deja de oscilar. Cuando la energía mecánica del mo­vimiento oscilante disminuye con el tiempo, el movimiento se denomina amortiguado.

Si las fuerzas de rozamiento o amortiguadoras son pequeñas, el movi­miento es casi periódico, sólo que la amplitud disminuye lentamente con el tiempo como se ve en la gráfica.

En este caso, la energía también disminuye lentamente con el tiempo, puesto que es proporcional al cuadrado de la amplitud. En el caso del amortiguamiento pequeño tanto la amplitud como la energía de las oscilaciones disminuyen en una proporción o porcentaje constante en un intervalo dado de tiempo. Por ejemplo, la energía de un péndulo ligeramente amortiguado puede disminuir en un 10 por ciento cada minuto. Así, después de 1 minuto la energía será el 90 por ciento de su valor inicial, después de 2 minutos será el 90 por ciento del 90 por ciento o sea el 81 por ciento de la energía original y así sucesivamente. Este tipo de dismi­nución se denomina decrecimiento exponencial.

En la figura , la oscilación del cuerpo se ve amortiguada debido al movi­miento del émbolo introducido en el líquido. La pérdida de energía por unidad de tiempo puede variarse modificando el tamaño del émbolo o la viscosidad del líquido. Normalmente resulta muy complicado el análisis detallado de una fuerza de amortiguamiento de este tipo. Se puede lograr incluso que el amortiguamiento sea crítico es decir que el muelle solo realice media oscilación. Este efecto de amortiguamiento puede ser beneficioso o perjudicial en el diseño de instrumentos. En la suspensión de un coche se utiliza para que las oscilaciones que provocan las irregularidades del terreno no produzcan en el coche un eterno vaivén. Un amortiguador de aire o aceite hace que las oscilaciones desaparezcan rápidamente.