Un objeto sometido a una fuerza recuperadora como la de la ley de Hooke (F=-kx) es lo que en fisica se llama un oscilador armónico, y su movimiento es un movimiento armónico simple (MAS). En un MAS, las oscilaciones son sinusoidales, y su frecuencia depende de los valores de la constante del muelle, k, y la masa, m. Si se expresa como frecuencia angular, vale
Es importante darse cuenta de que el sistema oscila así “por si mismo”, sin que haya nada que lo empuje con esta frecuencia. Se dice por eso que es su “frecuencia natural” o “propia”
Las oscilaciones en el MAS no se atenúan: siempre tienen la misma amplitud. En la realidad, sin embargo, todas las oscilaciones van perdiendo amplitud con el tiempo, debido a la presencia de fuerzas de rozamiento (que en el oscilador armónico se suponen inexistentes). Si queremos que las oscilaciones se mantengan indefinidamente en un oscilador real, tenemos que forzarlas, es decir, aplicar una fuerza externa oscilatoria, adicional a la fuerza recuperadora y a la fuerza de rozamiento.
Después de una etapa transitoria, un oscilador forzado oscila con una amplitud fija, cuyo valor depende de la frecuencia de la fuerza externa. Para un valor determinado, llamado frecuencia de resonancia en amplitud, la amplitud tiene un máximo. La frecuencia de resonancia en amplitud es igual a la frecuencia natural del sistema para un movimiento no amortiguado, y algo menor si hay rozamientos (si no hay rozamientos, la amplitud para el valor de resonancia es infinita, lo que en la práctica puede suponer que se rompa el sistema).
Una ejemplo sencillo de oscilación forzada es la de un objeto que cuelga de un muelle, en el que hacemos oscilar el punto desde el que está suspendido el muelle. En esta página hay un applet de java que simula ese sistema físico. Puede jugarse con los valores de la constante del muelle, la masa y el amortiguamiento, para ver cómo es el movimiento (muy recomendable).
Por otra parte, aunque lo que se ha explicado en clase se refería a sistemas sencillos como masas colgadas de muelles o péndulos (simples o compuestos), en realidad en cualquier sistema mecánico hay fuerzas recuperadoras y hay por tanto oscilaciones, con una o varias frecuencias propias de oscilación. Si un objeto se ve sometido a una fuerza periódica que actúa con la fecuencia de resonancia, las consecuencias pueden ser dramáticas: le puede pasar lo que al famoso puente de Tacoma.
(Ver una explicación muy detallada y legible aquí )
Escrito por Juan Meléndez 
