La Amortiguación y la Resonancia

Si se excita un oscilador en tase a una frecuencia que se sitúa cerca o en su frecuencia natural, la amplitud de la vibración crece de forma continua debido a la energía adicional en la zona de menor rigidez. Este fenómeno se conoce como resonancia. La resonancia puede resultar en la destrucción del sistema (catástrofe de resonancia), si otros fenómenos, tales como la amortiguación producida por la fricción interna, no lo impiden.

(Un ejemplo aparatoso de dicho fenómeno se produjo en Tacoma, Washington, cuando un puente colgante fue destruido por la excitación de la resonancia debido al flujo del agua alrededor de sus soportes).

Vibración armónica y vibración resonante

Las frecuencias armónicas son senci¬llamente los múltiples de la frecuen¬cia nominal; por ejemplo, un rotor que funciona a 3000 RPM tendría una fre-cuencia nominal de 50 Hz. y su segun¬da frecuencia armónica sería 100 Hz. Las subarmónicas son iguales a la fre¬cuencia nominal dividida por el ínte¬gro, tal como se muestra en la figura inferior.

Sucede una vibración de resonancia cuando un cuerpo es excitado con una frecuencia cercana a su frecuencia critica (que es determinada por su geometría y configuración material). Una pieza mecánica puede tener dife-rentes frecuencias criticas que no son necesariamente simples múltiples una de otra.

Factor de escala lineal y logarítmico

El eje vertical del diagrama de frecuencias puede representarse de forma lineal o logarítmica.  Si tanto las señales fuertes como las débiles se representan de forma simultánea, debe utilizarse el factor de escala de amplitudes logarítmica.

El diagrama superior muestra el espectro de una señal que parece consta de sólo unas pocas frecuencias. Ello es debido al factor lineal utilizado, que hace que los componentes más débiles aparezcan excesivamente pequeños. Sólo una amplificación adiciona de la señal potenciaría las crestas hasta el punto en que el instrumento da ría un mensaje de error de “rebasamiento». La representación logarítmica inferior, no obstante, muestra hasta los componentes más débiles con gran detalle.