Calculadora Fuerza estática cuando la amortiguación es insignificante

✖El desplazamiento máximo se refiere a la mayor distancia que se mueve un sistema vibratorio desde su posición de equilibrio durante la oscilación.ⓘ Desplazamiento máximo [d_max]			+10% -10%
✖La masa suspendida de un resorte se refiere al objeto unido a un resorte que hace que el resorte se estire o se comprima.ⓘ Misa suspendida desde primavera [m]			+10% -10%
✖La frecuencia natural es la frecuencia a la que un sistema tiende a oscilar cuando no está sujeto a fuerzas externas.ⓘ Frecuencia natural [ω_nat]			+10% -10%
✖La velocidad angular es la tasa de cambio del desplazamiento angular a lo largo del tiempo, y describe qué tan rápido gira un objeto alrededor de un punto o eje.ⓘ Velocidad angular [ω]			+10% -10%

✖La fuerza estática es la fuerza constante aplicada a un objeto sometido a vibraciones forzadas amortiguadas, lo que afecta su frecuencia de oscilaciones.ⓘ Fuerza estática cuando la amortiguación es insignificante [F_x]

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Fuerza estática cuando la amortiguación es insignificante Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Fuerza estática = Desplazamiento máximo*(Misa suspendida desde primavera)*(Frecuencia natural^2-Velocidad angular^2)
F_x = d_max*(m)*(ω_nat^2-ω^2)
Esta fórmula usa 5 Variables

Variables utilizadas

Fuerza estática - (Medido en Newton) - La fuerza estática es la fuerza constante aplicada a un objeto sometido a vibraciones forzadas amortiguadas, lo que afecta su frecuencia de oscilaciones.
Desplazamiento máximo - (Medido en Metro) - El desplazamiento máximo se refiere a la mayor distancia que se mueve un sistema vibratorio desde su posición de equilibrio durante la oscilación.
Misa suspendida desde primavera - (Medido en Kilogramo) - La masa suspendida de un resorte se refiere al objeto unido a un resorte que hace que el resorte se estire o se comprima.
Frecuencia natural - (Medido en radianes por segundo) - La frecuencia natural es la frecuencia a la que un sistema tiende a oscilar cuando no está sujeto a fuerzas externas.
Velocidad angular - (Medido en radianes por segundo) - La velocidad angular es la tasa de cambio del desplazamiento angular a lo largo del tiempo, y describe qué tan rápido gira un objeto alrededor de un punto o eje.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Desplazamiento máximo: 0.561 Metro --> 0.561 Metro No se requiere conversión
Misa suspendida desde primavera: 0.25 Kilogramo --> 0.25 Kilogramo No se requiere conversión
Frecuencia natural: 15.5757020883064 radianes por segundo --> 15.5757020883064 radianes por segundo No se requiere conversión
Velocidad angular: 10 radianes por segundo --> 10 radianes por segundo No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

F_x = d_max*(m)*(ω_nat^2-ω^2) --> 0.561*(0.25)*(15.5757020883064^2-10^2)

Evaluar ... ...

F_x = 20

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

20 Newton --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

20 Newton <-- Fuerza estática

(Cálculo completado en 00.020 segundos)

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Créditos

Creado por Anshika Arya

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Hamirpur

¡Anshika Arya ha creado esta calculadora y 2000+ más calculadoras!

Verificada por Dipto Mandal

Instituto Indio de Tecnología de la Información (IIIT), Guwahati

¡Dipto Mandal ha verificado esta calculadora y 400+ más calculadoras!

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Fuerza estática usando desplazamiento máximo o amplitud de vibración forzada

LaTeX Vamos Fuerza estática = Desplazamiento máximo*(sqrt((Coeficiente de amortiguamiento*Velocidad angular)^2-(Rigidez del resorte-Misa suspendida desde primavera*Velocidad angular^2)^2))

Fuerza estática cuando la amortiguación es insignificante

LaTeX Vamos Fuerza estática = Desplazamiento máximo*(Misa suspendida desde primavera)*(Frecuencia natural^2-Velocidad angular^2)

Deflexión del sistema bajo fuerza estática

LaTeX Vamos Deflexión bajo fuerza estática = Fuerza estática/Rigidez del resorte

Fuerza estática

LaTeX Vamos Fuerza estática = Deflexión bajo fuerza estática*Rigidez del resorte

Fuerza estática cuando la amortiguación es insignificante Fórmula

LaTeX Vamos

Fuerza estática = Desplazamiento máximo*(Misa suspendida desde primavera)*(Frecuencia natural^2-Velocidad angular^2)
F_x = d_max*(m)*(ω_nat^2-ω^2)

¿Qué es el índice de amortiguamiento?

El coeficiente de amortiguamiento es una medida adimensional que indica el nivel de amortiguamiento en un sistema vibratorio en comparación con el amortiguamiento crítico. Se calcula como el cociente entre el amortiguamiento real y el amortiguamiento crítico, que es el mínimo necesario para evitar la oscilación. Un coeficiente de amortiguamiento inferior a uno significa un amortiguamiento insuficiente, lo que da lugar a oscilaciones con una amplitud decreciente. Un coeficiente de uno indica un amortiguamiento crítico, en el que el sistema vuelve al equilibrio sin oscilar. Un coeficiente superior a uno denota un amortiguamiento excesivo, en el que el sistema vuelve al equilibrio lentamente y sin oscilar.

¿Qué es la vibración forzada?

Las vibraciones forzadas ocurren si un sistema es impulsado continuamente por una agencia externa. Un ejemplo simple es el swing de un niño que se empuja en cada downswing. De especial interés son los sistemas sometidos a SHM e impulsados por forzamiento sinusoidal.

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