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1Fórmulas y métodos
Cinemática
Velocidad
v = v0 + a·t
Desplazamiento
s = v0·t + ½·a·t²
Sin el tiempo
v² = v0² + 2·a·s
Unidades
1 m/s = 3,6 km/h
Método
Anota lo que sabes: v₀, v, a, t y s, con unidades.
Elige la ecuación que contiene tus tres datos conocidos y la incógnita.
Elige un sentido positivo y da signo menos a las magnitudes en sentido contrario.
Resuelve y comprueba que la respuesta tiene sentido físico.
Leyes de Newton
Segunda ley
ΣF = m·a
Peso
W = m·g
Rozamiento dinámico
Ff = μ·N
En un plano inclinado
paralela: m·g·sin θ, normal: m·g·cos θ
Método
Dibuja un diagrama de cuerpo libre con todas las fuerzas sobre el cuerpo.
Elige un sentido positivo a lo largo del movimiento.
Descompón las fuerzas en componentes paralelas y perpendiculares al movimiento (en un plano inclinado: m·g·sin θ a lo largo del plano, m·g·cos θ contra el plano).
Aplica ΣF = m·a en la dirección del movimiento; el rozamiento es μ·N y se opone al movimiento.
Tiro parabólico
Componentes
vx = v0cos θ, vy = v0sin θ
Posición
x = vxt, y = h + vyt − ½gt²
Altura máxima
H = h + vy²/(2g)
Alcance (suelo horizontal)
R = v0²·sin 2θ/g
Método
Descompón la velocidad de lanzamiento en componentes: vx = v₀·cos θ y vy = v₀·sin θ.
El movimiento horizontal tiene velocidad constante; el vertical tiene aceleración −g.
Halla el tiempo de vuelo a partir del movimiento vertical.
Usa ese tiempo en el movimiento horizontal para hallar el alcance.
Movimiento circular
Aceleración centrípeta
a = v²/r = ω²·r
Fuerza centrípeta
F = m·v²/r
Velocidad angular
ω = v/r = 2π/T
Curva plana, rozamiento
vmax = √(μ·g·r)
Trabajo y energía
Energía cinética
Ek = ½mv²
Energía potencial
Ep = mgh
Balance de energía
Ek1 + Ep1 + W = Ek2 + Ep2 + losses
Trabajo de rozamiento
W = μ·N·d
Potencia
P = W/t
Cantidad de movimiento y choques
Cantidad de movimiento
p = m·v
Conservación
Σm·v (before) = Σm·v (after)
Choque perfectamente inelástico
v′ = (m1v1 + m2v2)/(m1 + m2)
Impulso
J = F·Δt = m·Δv
Método
Elige un sentido positivo y da a cada velocidad su signo.
Escribe la cantidad de movimiento total antes: Σm·v.
En un choque perfectamente inelástico los cuerpos se mueven juntos después; en uno elástico también se conserva la energía cinética.
Iguala la cantidad de movimiento antes y después y resuelve.
Rotación del sólido rígido
Momentos de inercia respecto a G
barra mL²/12, disco ½mR², anillo mR², esfera maciza (2/5)mR², esfera hueca (2/3)mR²
Teorema de Steiner
I = IG + m·d²
Radio de giro
I = m·k²
Barra respecto a su extremo
I = mL²/3
Ecuación del movimiento
ΣM = I·α
Velocidad en rad/s
ω = 2π·n/60
Energía cinética
E = ½·I·ω²
Trabajo y potencia
W = T·θ, P = T·ω
Rodadura sin deslizamiento
v = ω·r, E = ½mv²(1 + I/(mr²)), a = g·sin θ/(1 + I/(mr²))
Momento angular
L = I·ω, I1ω1 = I2ω2
Impacto respecto a un pivote
m·v·d = I·ω
Método
Elige el eje: un pivote fijo, o el centro de masa para cuerpos que ruedan.
Halla el momento de inercia respecto a ese eje a partir de los resultados estándar, usando I = IG + m·d² para un eje desplazado.
Elige el método: ΣM = I·α para aceleraciones y fuerzas, energía (½·I·ω² + ½·m·v² + m·g·h) para velocidades, momento angular para impactos y cambios bruscos.
Relaciona el movimiento lineal y el angular con v = ω·r y a = α·r, y convierte rpm a rad/s.
Engranajes y trenes de engranajes
Engranajes en contacto
n1·N1 = n2·N2
Par
T2 = T1·(N2/N1)·η
Potencia
P = T·ω, ω = 2π·n/60
Tren compuesto
relación total = producto de las relaciones de cada etapa
Muelles y péndulos
Masa en un muelle
T = 2π·√(m/k)
Péndulo
T = 2π·√(L/g)
Frecuencia angular
ω = √(k/m) = 2π/T
Velocidad y aceleración máximas
vmax = A·ω, amax = A·ω²
Energía
E = ½·k·A²
Vibraciones mecánicas
Frecuencia natural
ωn = √(k/m), fn = ωn/(2π)
A partir de la deflexión estática
ωn = √(g/δst)
Amortiguamiento crítico
cc = 2√(km) = 2mωn
Factor de amortiguamiento
ζ = c/cc
Frecuencia amortiguada
ωd = ωn√(1 − ζ²)
Decremento logarítmico
δ = (1/n)·ln(x0/xn), ζ = δ/√(4π² + δ²)
Muelles en paralelo
k = k1 + k2
Muelles en serie
1/k = 1/k1 + 1/k2
2Problemas de práctica
1.CinemáticaMedia
Un avión parte del reposo y acelera uniformemente a 1,75 m/s² por una pista. Halla su velocidad v tras recorrer 1000 m.
v₀ = 0a = 1,75 m/s²s = 1000 m
v = m/s
2.CinemáticaDifícil
Se lanza una pelota verticalmente hacia arriba a 11 m/s desde el borde de un tejado situado a 30 m sobre el suelo. Desprecia la resistencia del aire y usa g = 9,81 m/s². ¿Cuánto tiempo después del lanzamiento llega al suelo? Halla t.
v₀ = 11 m/sh₀ = 30 mg = 9,81 m/s²
t = s
3.Leyes de NewtonMedia
Un bloque de 20 kg baja deslizando por una rampa sin rozamiento inclinada 20° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla la aceleración a del bloque a lo largo de la rampa.
m = 20 kgθ = 20°μ = 0g = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Leyes de NewtonDifícil
Se da un empujón a un bloque de modo que empieza a subir por una rampa de 15° con una velocidad de 9,5 m/s. El coeficiente de rozamiento dinámico es 0,3. Usa g = 9,81 m/s². ¿Qué distancia d recorre por la rampa antes de detenerse?
v₀ = 9,5 m/sθ = 15°μ = 0,3g = 9,81 m/s²
d = m
5.Tiro parabólicoMedia
Se lanza una pelota desde un terreno horizontal a 36 m/s y debe caer a 50 m. Desprecia la resistencia del aire y usa g = 9,81 m/s². Halla el menor de los dos ángulos de lanzamiento posibles θ.
v₀ = 36 m/sR = 50 mg = 9,81 m/s²
θ = °
6.Tiro parabólicoDifícil
Se lanza una pelota a 50° sobre la horizontal desde lo alto de un acantilado de 25 m. Desprecia la resistencia del aire. Halla la distancia horizontal x recorrida antes de que la pelota toque el suelo.
v0 = 17 m/sθ = 50°h = 25 mg = 9,81 m/s²
x = m
7.Movimiento circularMedia
Un coche toma una curva plana de 130 m de radio. El coeficiente de rozamiento estático entre los neumáticos y la carretera es 0,8. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad máxima vmax a la que el coche puede tomar la curva sin derrapar.
r = 130 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
8.Movimiento circularDifícil
Se hace girar en una circunferencia vertical una bola atada a una cuerda de 1,2 m. Usa g = 9,81 m/s². ¿Cuál es la velocidad mínima vmin en el punto más alto para que la cuerda siga justo tensa?
r = 1,2 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s
9.Trabajo y energíaMedia
Un coche de 1200 kg sube por una pendiente de 6° a 72 km/h constantes. La resistencia del aire y la resistencia a la rodadura suman en total 200 N. Halla la potencia P que deben entregar las ruedas, en kW.
Un bloque de 2 kg descansa sobre una mesa horizontal rugosa (μ = 0,4). Un hilo ligero va desde él, pasando por una polea lisa en el borde de la mesa, hasta un bloque colgante de 4 kg. El sistema se suelta desde el reposo. Halla la velocidad v de los bloques cuando el bloque colgante ha bajado 0,5 m.
m1 = 2 kgm2 = 4 kgμ = 0,4d = 0,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
11.Cantidad de movimiento y choquesMedia
Una bala de 10 g se dispara horizontalmente contra un bloque de madera de 4,5 kg que cuelga de hilos ligeros, y se queda incrustada en él. El bloque oscila hacia arriba hasta quedar 25 cm más alto que al principio. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad v de la bala antes del impacto.
m = 10 gM = 4,5 kgh = 25 cmg = 9,81 m/s²
v = m/s
12.Cantidad de movimiento y choquesDifícil
Un coche de 1100 kg choca con un coche aparcado de 1100 kg. Los restos quedan unidos y derrapan 13 m antes de detenerse. El coeficiente de rozamiento dinámico entre neumáticos y carretera es 0,5. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad v1 del primer coche justo antes del choque.
Un volante de inercia con un momento de inercia de 12 kg·m² gira a 400 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 125 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?
I = 12 kg·m²n = 400 rpmTb = 125 N·m
t = s
14.Rotación del sólido rígidoDifícil
Un cuerpo (cilindro macizo) de masa 19 kg rueda sin deslizar a 10 m/s. Halla su energía cinética total Ek.
m = 19 kgv = 10 m/sI = ½·m·r²
Ek = J
15.Engranajes y trenes de engranajesMedia
Una polea de 150 mm a 1440 rpm acciona una polea de 400 mm mediante una correa con un 2 % de deslizamiento. Halla la velocidad n2 de la polea conducida.
n1 = 1440 rpmd1 = 150 mmd2 = 400 mms = 2 %
n2 = rpm
16.Engranajes y trenes de engranajesDifícil
En un tren de engranajes compuesto, la rueda A (72 dientes) del eje de entrada gira a 1500 rpm y acciona la rueda B (80 dientes). La rueda C (20 dientes) está fijada al mismo eje que B y acciona la rueda D del eje de salida. La salida debe girar a 900 rpm. ¿Cuántos dientes ND debe tener la rueda D?
nin = 1500 rpmA = 72B = 80C = 20nout = 900 rpm
ND =
17.Muelles y péndulosMedia
¿Qué longitud debe tener un péndulo simple para que su periodo sea de 0,9 s? Usa g = 9,81 m/s². Halla L.
T = 0,9 sg = 9,81 m/s²
L = m
18.Muelles y péndulosDifícil
Una masa de 2,8 kg unida a un muelle con k = 350 N/m se separa 11 cm de la posición de equilibrio y se suelta. Halla su aceleración máxima amax.
m = 2,8 kgk = 350 N/mA = 11 cm
amax = m/s²
19.Vibraciones mecánicasMedia
Una masa de 5 kg está soportada por un muelle con una rigidez de 15 kN/m y un amortiguador viscoso con un coeficiente de amortiguamiento de 160 N·s/m. Halla el factor de amortiguamiento ζ.
m = 5 kgk = 15 kN/mc = 160 N·s/m
ζ =
20.Vibraciones mecánicasDifícil
Una masa de 20 kg cuelga de dos muelles uno al lado del otro (en paralelo), con rigideces k₁ = 60 kN/m y k₂ = 20 kN/m. La masa se mantiene horizontal. Desprecia el amortiguamiento y las masas de los muelles. Halla la frecuencia natural fn de vibración vertical en Hz.
m = 20 kgk1 = 60 kN/mk2 = 20 kN/m
fn = Hz
3Disoluciones
1.Cinemática
Respuesta: v = 59,16 m/s
Movimiento con aceleración constante: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² y v² = v₀² + 2·a·s. Elige la ecuación que contiene las tres magnitudes que conoces y la que buscas, y mantén los signos coherentes con un único sentido positivo.
Velocidad tras la distancia
v = √(2·a·s) = √(2·1,75·1000) = 59,16 m/s
Respuesta
v = 59,16 m/s
(213 km/h)
2.Cinemática
Respuesta: t = 3,837 s
Movimiento con aceleración constante: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² y v² = v₀² + 2·a·s. Elige la ecuación que contiene las tres magnitudes que conoces y la que buscas, y mantén los signos coherentes con un único sentido positivo.
Ecuación del movimiento
Hacia arriba es positivo y el suelo está h₀ por debajo del punto de partida.
−30 = 11·t − ½·9,81·t²
4,905·t² − 11·t − 30 = 0
Resuelve la ecuación de segundo grado
Solo la raíz positiva tiene sentido físico.
t = (11 + √(11² + 2·9,81·30))/9,81 = 3,837 s
Respuesta
t = 3,837 s
3.Leyes de Newton
Respuesta: a = 3,355 m/s²
Segunda ley de Newton: la fuerza neta sobre un cuerpo es igual a su masa por su aceleración, ΣF = m·a. Dibuja un diagrama de cuerpo libre, elige un sentido positivo a lo largo del movimiento y suma todas las fuerzas en esa dirección: las fuerzas aplicadas, el rozamiento μ·N en contra del movimiento y las componentes del peso.
Segunda ley de Newton: la fuerza neta sobre un cuerpo es igual a su masa por su aceleración, ΣF = m·a. Dibuja un diagrama de cuerpo libre, elige un sentido positivo a lo largo del movimiento y suma todas las fuerzas en esa dirección: las fuerzas aplicadas, el rozamiento μ·N en contra del movimiento y las componentes del peso.
Deceleración
Ambas fuerzas apuntan rampa abajo; la masa se simplifica.
a = 9,81·(sin 15° + 0,3·cos 15°) = 5,382 m/s²
Distancia
d = v₀²/(2a) = 9,5²/(2·5,382) = 8,385 m
Respuesta
d = 8,385 m
5.Tiro parabólico
Respuesta: θ = 11,12 °
Tiro parabólico: sin resistencia del aire, x = vxt e y = h + vyt − ½gt². Las dos direcciones son independientes, salvo que comparten el mismo tiempo.
Fórmula del alcance
R = v₀²·sin 2θ/g → sin 2θ = 9,81·50/36² = 0,3785
Ángulo
2θ = 22,24° → θ = 11,12°
Respuesta
θ = 11,12°
La otra solución es 90° − θ = 78,88°.
6.Tiro parabólico
Respuesta: x = 43,12 m
Tiro parabólico: sin resistencia del aire, x = vxt e y = h + vyt − ½gt². Las dos direcciones son independientes, salvo que comparten el mismo tiempo.
Descompón la velocidad de lanzamiento
La velocidad horizontal se mantiene constante; el movimiento vertical tiene una aceleración constante g = 9,81 m/s² hacia abajo.
vx = v0·cos θ = 17·cos 50° = 10,93 m/s
vy = v0·sin θ = 17·sin 50° = 13,02 m/s
Tiempo de vuelo
Resuelve y(t) = h + vy·t − ½gt² = 0 y toma la raíz positiva.
0 = 25 + 13,02·t − 4,905·t²
t = (vy + √(vy² + 2gh))/g = (13,02 + √(169,6 + 490,5))/9,81 = 3,946 s
Distancia horizontal
x = vx·t = 10,93·3,946 = 43,12 m
Respuesta
x = 43,12 m
7.Movimiento circular
Respuesta: vmax = 31,94 m/s
Movimiento circular uniforme: un objeto que se mueve con velocidad v en una circunferencia de radio r tiene una aceleración dirigida hacia el centro a = v²/r, así que necesita una fuerza neta hacia el centro F = m·v²/r. Esa fuerza la proporciona algo real: el rozamiento, una tensión, la gravedad o una fuerza normal.
El rozamiento proporciona la fuerza centrípeta
m·v²/r = μ·m·g
v = √(μ·g·r) = √(0,8·9,81·130) = 31,94 m/s
Respuesta
vmax = 31,94 m/s (115 km/h)
8.Movimiento circular
Respuesta: vmin = 3,431 m/s
Movimiento circular uniforme: un objeto que se mueve con velocidad v en una circunferencia de radio r tiene una aceleración dirigida hacia el centro a = v²/r, así que necesita una fuerza neta hacia el centro F = m·v²/r. Esa fuerza la proporciona algo real: el rozamiento, una tensión, la gravedad o una fuerza normal.
Tensión nula en el punto más alto
m·g = m·v²/r → v = √(g·r) = √(9,81·1,2) = 3,431 m/s
Respuesta
vmin = 3,431 m/s
9.Trabajo y energía
Respuesta: P = 28,61 kW
Teorema del trabajo y la energía: la variación de energía cinética es igual al trabajo de todas las fuerzas. Escribiendo la gravedad y los muelles como energía potencial (mgh y ½kx²), queda un balance: energía inicial = energía final + energía perdida por rozamiento (μN·d). La potencia es la fuerza por la velocidad: P = F·v.
Fuerza motriz
m·g = 1200·9,81 = 11772 N
mg·sin θ = 11772·sin 6° = 1231 N
F = 1231 + 200 = 1431 N
Potencia
v = 72/3,6 = 20 m/s
P = F·v = 1431·20 = 28610 W = 28,61 kW
Respuesta
P = 28,61 kW
10.Trabajo y energía
Respuesta: v = 2,287 m/s
Teorema del trabajo y la energía: la variación de energía cinética es igual al trabajo de todas las fuerzas. Escribiendo la gravedad y los muelles como energía potencial (mgh y ½kx²), queda un balance: energía inicial = energía final + energía perdida por rozamiento (μN·d).
Energía liberada y perdida
m₂g·d = 39,24·0,5 = 19,62 J
μ·m₁g·d = 0,4·19,62·0,5 = 3,924 J
Energía cinética de ambos bloques
½(m₁ + m₂)v² = 15,7 → v = √(2·15,7/6) = 2,287 m/s
Respuesta
v = 2,287 m/s
11.Cantidad de movimiento y choques
Respuesta: v = 998,8 m/s
Conservación de la cantidad de movimiento: si no actúa ninguna fuerza externa durante un choque, la cantidad de movimiento total Σm·v antes es igual a la total después. Las velocidades tienen sentido, así que elige un sentido positivo y pon un signo menos a las velocidades en sentido contrario. En un choque elástico también se conserva la energía cinética; en uno perfectamente inelástico los cuerpos quedan unidos.
Oscilación tras el impacto
V = √(2·g·h) = √(2·9,81·0,25) = 2,215 m/s
Choque
m·v = (m + M)·V → v = (0,01 + 4,5)·2,215/0,01 = 998,8 m/s
Respuesta
v = 998,8 m/s
12.Cantidad de movimiento y choques
Respuesta: v1 = 22,59 m/s
Conservación de la cantidad de movimiento: si no actúa ninguna fuerza externa durante un choque, la cantidad de movimiento total Σm·v antes es igual a la total después. Las velocidades tienen sentido, así que elige un sentido positivo y pon un signo menos a las velocidades en sentido contrario. En un choque elástico también se conserva la energía cinética; en uno perfectamente inelástico los cuerpos quedan unidos.
Rotación alrededor de un eje fijo: la suma de los momentos respecto al eje es igual a I·α (ΣM = I·α), igual que ΣF = m·a en la traslación. En forma de energía, un par T que gira un ángulo θ (en radianes) realiza un trabajo T·θ, que cambia la energía cinética ½·I·ω²; la gravedad suma o resta m·g·Δh del centro de masa. La potencia es P = T·ω.
Velocidad angular
ω = 2π·400/60 = 41,89 rad/s
Deceleración y tiempo
α = Tb/I = 125/12 = 10,42 rad/s²
t = ω/α = 41,89/10,42 = 4,021 s
Respuesta
t = 4,021 s
14.Rotación del sólido rígido
Respuesta: Ek = 1425 J
Rodadura y momento angular: un cuerpo que rueda sin deslizar tiene v = ω·r, así que su energía cinética es ½·m·v² + ½·I·ω² = ½·m·v²·(1 + I/(m·r²)). Por una pendiente eso da a = g·sin θ/(1 + I/(m·r²)). Cuando no actúa ningún momento externo respecto a un eje, el momento angular respecto a ese eje se mantiene constante, I₁·ω₁ = I₂·ω₂, aunque se pierda energía cinética.
Transmisiones por correa: sin deslizamiento, ambas poleas tienen la misma velocidad periférica v = π·d·n/60, así que n₁·d₁ = n₂·d₂ y la relación de velocidades es d₂/d₁. El deslizamiento s hace que la polea conducida gire un poco más despacio: n₂ = n₁·(d₁/d₂)·(1 − s). La potencia transmitida es P = (T₁ − T₂)·v, con T₁ la tensión del ramal tenso y T₂ la del ramal flojo. El rozamiento limita la relación de tensiones: T₁/T₂ = eμθ, donde θ es el ángulo de contacto en radianes sobre la polea menor; para una correa abierta θ = π − 2·asin((d₂ − d₁)/(2C)) con distancia entre centros C.
Velocidad sin deslizamiento
1440·150/400 = 540 rpm
Con deslizamiento
n2 = 540·0,98 = 529,2 rpm
Respuesta
n2 = 529,2 rpm
16.Engranajes y trenes de engranajes
Respuesta: ND = 30
Trenes de engranajes: los engranajes que engranan entre sí tienen la misma velocidad en los dientes, así que n₁·N₁ = n₂·N₂: el engranaje con menos dientes gira más rápido. Los engranajes montados en un mismo eje giran a la misma velocidad. La potencia se transmite (menos las pérdidas), así que el par aumenta cuando la velocidad disminuye: T₂ = T₁·(N₂/N₁)·η, y P = T·ω con ω = 2π·n/60.
Velocidad del eje intermedio
nB = nC = 1500·72/80 = 1350 rpm
Dientes de la rueda D
ND = C·nC/nout = 20·1350/900 = 30
Respuesta
ND = 30
17.Muelles y péndulos
Respuesta: L = 0,2013 m
Movimiento armónico simple: una masa m en un muelle de constante elástica k oscila con frecuencia angular ω = √(k/m) y periodo T = 2π/ω = 2π·√(m/k). Un péndulo simple de longitud L tiene T = 2π·√(L/g). Con amplitud A, la velocidad máxima es A·ω, la aceleración máxima A·ω² y la energía ½·k·A².
Despeja la longitud
L = g·(T/2π)² = 9,81·(0,9/2π)² = 0,2013 m
Respuesta
L = 0,2013 m
18.Muelles y péndulos
Respuesta: amax = 13,75 m/s²
Movimiento armónico simple: una masa m en un muelle de constante elástica k oscila con frecuencia angular ω = √(k/m) y periodo T = 2π/ω = 2π·√(m/k). Un péndulo simple de longitud L tiene T = 2π·√(L/g). Con amplitud A, la velocidad máxima es A·ω, la aceleración máxima A·ω² y la energía ½·k·A².
Frecuencia angular
ω = √(350/2,8) = 11,18 rad/s
Aceleración máxima
amax = A·ω² = 0,11·11,18² = 13,75 m/s²
Respuesta
amax = 13,75 m/s²
19.Vibraciones mecánicas
Respuesta: ζ = 0,2921
Vibración libre de un sistema masa–muelle: la pulsación natural sin amortiguamiento es ωn = √(k/m) en rad/s, y fn = ωn/(2π) en Hz. Un amortiguador viscoso c da el factor de amortiguamiento ζ = c/cc, con amortiguamiento crítico cc = 2·√(k·m) = 2·m·ωn. Un sistema subamortiguado (ζ < 1) oscila a ωd = ωn·√(1 − ζ²). Los muelles en paralelo se suman, k = k₁ + k₂; los muelles en serie se suman como inversos, 1/k = 1/k₁ + 1/k₂.
Amortiguamiento crítico
cc = 2·√(k·m) = 2·√(15000·5) = 547,7 N·s/m
Factor de amortiguamiento
ζ = c/cc = 160/547,7 = 0,2921
Respuesta
ζ = 0,2921
ζ < 1, así que el sistema es subamortiguado y oscila mientras se amortigua.
20.Vibraciones mecánicas
Respuesta: fn = 10,07 Hz
Vibración libre de un sistema masa–muelle: la pulsación natural sin amortiguamiento es ωn = √(k/m) en rad/s, y fn = ωn/(2π) en Hz. Un amortiguador viscoso c da el factor de amortiguamiento ζ = c/cc, con amortiguamiento crítico cc = 2·√(k·m) = 2·m·ωn. Un sistema subamortiguado (ζ < 1) oscila a ωd = ωn·√(1 − ζ²). Los muelles en paralelo se suman, k = k₁ + k₂; los muelles en serie se suman como inversos, 1/k = 1/k₁ + 1/k₂.
Rigidez equivalente
Los muelles uno al lado del otro comparten la deformación y suman sus fuerzas, así que sus rigideces simplemente se suman: k = k1 + k2.