oscilación

La oscilación es un movimiento periódico alrededor de un punto de equilibrio. En un sistema oscilante, tras desviarse del equilibrio, la fuerza restauradora lo empuja de nuevo, produciendo un ciclo repetido de desplazamiento que se mantiene con una periodicidad característica. Los parámetros básicos son la amplitud (A), el periodo (T), la frecuencia (f) y la fase.

Las oscilaciones ocurren en numerosos dominios: mecánico (un peso unido a un resorte o un péndulo), eléctrico (un circuito LC o RLC), acústico y químico, así como en procesos biológicos y climáticos (ritmos circadianos, ciclos estacionales). En cada caso la dinámica refleja la interacción entre una inercia, una fuerza restauradora y, a menudo, pérdidas de energía.

En términos simples, un oscilador armónico ideal satisface la ecuación m d^2x/dt^2 + k x = 0, con solución x(t) = A cos(ω t + φ) y ω = √(k/m). Cuando hay amortiguamiento, aparece un término adicional c d x/dt, y en sistemas con excitación externa F(t) se considera m d^2x/dt^2 + c dx/dt + k x = F(t). La amplitud puede decrecer con el tiempo en presencia de energía pérdidas; si se fuerza al sistema, pueden ocurrir resonancias cuando la excitación coincide con la frecuencia natural.

En su conjunto, la oscilación se mide por amplitud, periodo, frecuencia y fase. Es un fenómeno central en ingeniería, electrónica, física, biología y geociencias, con aplicaciones que van desde el diseño de estructuras y dispositivos hasta la comprensión de ritmos naturales y señales.