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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
Una conductora que circula a 60 km/h ve un obstáculo. Su tiempo de reacción es 1,4 s, tras el cual el coche frena con una deceleración constante de 6,5 m/s². Halla la distancia total de detención d desde el momento en que ve el obstáculo.
v₀ = 60 km/htr = 1,4 sa = −6,5 m/s²
d = m
2.CinemáticaDifícil
Se lanza una pelota verticalmente hacia arriba a 11 m/s desde el borde de un tejado situado a 25 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 = 25 mg = 9,81 m/s²
t = s
3.Leyes de NewtonMedia
Un bloque de 4 kg baja deslizando por una rampa inclinada 45° respecto a la horizontal. El coeficiente de rozamiento dinámico es 0,1. Usa g = 9,81 m/s². Halla la aceleración a del bloque a lo largo de la rampa.
m = 4 kgθ = 45°μ = 0,1g = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Leyes de NewtonDifícil
Un bloque de 7 kg sobre una mesa horizontal está unido, mediante una cuerda ligera que pasa por una polea sin rozamiento, a una masa colgante de 5,5 kg. El coeficiente de rozamiento dinámico entre el bloque y la mesa es 0,25. Usa g = 9,81 m/s². Halla la aceleración a del sistema.
m1 = 7 kgm2 = 5,5 kgμ = 0,25g = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Tiro parabólicoMedia
Se chuta una pelota desde un terreno horizontal a 14 m/s y 70° por encima de la horizontal hacia una pared situada a 9 m. Desprecia la resistencia del aire y usa g = 9,81 m/s². ¿A qué altura y pasa la pelota por la pared?
v₀ = 14 m/sθ = 70°x = 9 mg = 9,81 m/s²
y = m
6.Tiro parabólicoDifícil
Se lanza una pelota a 16 m/s y 30° por encima de la horizontal desde lo alto de un acantilado de 25 m. Desprecia la resistencia del aire y usa g = 9,81 m/s². ¿Con qué ángulo α por debajo de la horizontal llega al suelo?
v₀ = 16 m/sθ = 30°h = 25 mg = 9,81 m/s²
α = °
7.Movimiento circularMedia
Un coche toma una curva plana de 85 m de radio. El coeficiente de rozamiento estático entre los neumáticos y la carretera es 0,4. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad máxima vmax a la que el coche puede tomar la curva sin derrapar.
r = 85 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
8.Movimiento circularDifícil
Una vagoneta de 5 kg se suelta desde el reposo a una altura de 24 m sobre una pista sin rozamiento y recorre un rizo vertical de radio 8 m. Usa g = 9,81 m/s². Halla la fuerza normal Ntop de la pista sobre la vagoneta en lo más alto del rizo.
m = 5 kgh = 24 mR = 8 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
9.Trabajo y energíaMedia
Un bloque de 4 kg desliza 19 m por una rampa inclinada 25° respecto a la horizontal, con un coeficiente de rozamiento dinámico de 0,25. Halla el trabajo Wf realizado contra el rozamiento.
m = 4 kgθ = 25°μ = 0,25d = 19 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
10.Trabajo y energíaDifícil
Una vagoneta de 5 kg se suelta desde el reposo a una altura de 22,5 m sobre una pista lisa que conduce a un rizo circular vertical de radio 5 m. Halla la fuerza normal N que ejerce la pista sobre la vagoneta en lo más alto del rizo.
m = 5 kgh = 22,5 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
N = N
11.Cantidad de movimiento y choquesMedia
Una bala de 20 g se dispara horizontalmente contra un bloque de madera de 4 kg que cuelga de hilos ligeros, y se queda incrustada en él. El bloque oscila hacia arriba hasta quedar 24 cm más alto que al principio. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad v de la bala antes del impacto.
m = 20 gM = 4 kgh = 24 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 1000 kg. Los restos quedan unidos y derrapan 21 m antes de detenerse. El coeficiente de rozamiento dinámico entre neumáticos y carretera es 0,75. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad v1 del primer coche justo antes del choque.
Un bloque de 2,5 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 17,5 kg y radio 0,15 m que gira sobre un eje horizontal sin rozamiento. El bloque se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla la aceleración a del bloque.
m = 2,5 kgM = 17,5 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
14.Rotación del sólido rígidoDifícil
Un cuerpo (esfera hueca) de masa 1 kg rueda sin deslizar a 4,5 m/s. Halla su energía cinética de rotación Erot.
m = 1 kgv = 4,5 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
15.Engranajes y trenes de engranajesMedia
Una correa pasa por una polea motriz de 100 mm a 1500 rpm. La tensión es de 1200 N en el ramal tenso y de 360 N en el ramal flojo. Halla la potencia P transmitida, en kW.
d1 = 100 mmn1 = 1500 rpmT1 = 1200 NT2 = 360 N
P = kW
16.Engranajes y trenes de engranajesDifícil
En un tren de engranajes compuesto, la rueda A (72 dientes) del eje de entrada gira a 2880 rpm y acciona la rueda B (80 dientes). La rueda C (18 dientes) está fijada al mismo eje que B y acciona la rueda D del eje de salida. La salida debe girar a 1296 rpm. ¿Cuántos dientes ND debe tener la rueda D?
nin = 2880 rpmA = 72B = 80C = 18nout = 1296 rpm
ND =
17.Muelles y péndulosMedia
Una masa de 2,8 kg unida a un muelle con k = 380 N/m se desplaza 13 cm en sentido positivo y se suelta desde el reposo en t = 0. Halla su desplazamiento x respecto al equilibrio en t = 0,85 s (con signo).
m = 2,8 kgk = 380 N/mA = 13 cmt = 0,85 s
x = cm
18.Muelles y péndulosDifícil
Una masa de 3,1 kg unida a un muelle con k = 310 N/m se separa 3 cm de la posición de equilibrio y se suelta. Halla su aceleración máxima amax.
m = 3,1 kgk = 310 N/mA = 3 cm
amax = m/s²
19.Vibraciones mecánicasMedia
Una masa de 80 kg sobre un muelle con una rigidez de 10 kN/m tiene un amortiguador viscoso que da un factor de amortiguamiento de 0,45. Halla la frecuencia natural amortiguada fd de su vibración libre en Hz.
m = 80 kgk = 10 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
20.Vibraciones mecánicasDifícil
Una masa de 100 kg cuelga de dos muelles unidos uno tras otro (en serie): el muelle superior tiene k₁ = 50 kN/m y el inferior k₂ = 25 kN/m. Halla la rigidez equivalente keq del sistema de muelles en kN/m.
m = 100 kgk1 = 50 kN/mk2 = 25 kN/m
keq = kN/m
3Disoluciones
1.Cinemática
Respuesta: d = 44,7 m
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.
Unidades
v₀ = 60/3,6 = 16,67 m/s
Distancia de reacción
d1 = v₀·tr = 16,67·1,4 = 23,33 m
Distancia de frenado
d2 = v₀²/(2a) = 16,67²/(2·6,5) = 21,37 m
Total
d = 23,33 + 21,37 = 44,7 m
Respuesta
d = 44,7 m
2.Cinemática
Respuesta: t = 3,642 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.
−25 = 11·t − ½·9,81·t²
4,905·t² − 11·t − 25 = 0
Resuelve la ecuación de segundo grado
Solo la raíz positiva tiene sentido físico.
t = (11 + √(11² + 2·9,81·25))/9,81 = 3,642 s
Respuesta
t = 3,642 s
3.Leyes de Newton
Respuesta: a = 6,243 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.
Tiro parabólico: sin resistencia del aire, x = vxt e y = h + vyt − ½gt². Las dos direcciones son independientes, salvo que comparten el mismo tiempo.
Tiempo hasta la pared
vx = 14·cos 70° = 4,788 m/s
t = x/vx = 9/4,788 = 1,88 s
Altura en ese instante
y = 13,16·1,88 − ½·9,81·1,88² = 7,399 m
Respuesta
y = 7,399 m
En la pared la pelota ya está bajando.
6.Tiro parabólico
Respuesta: α = 59,53 °
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
vx = 16·cos 30° = 13,86 m/s
vy0 = 16·sin 30° = 8 m/s
Velocidad vertical en el impacto
Energía, o v² = v₀² + 2as en la dirección vertical.
vy = √(8² + 2·9,81·25) = 23,55 m/s
Ángulo de impacto
tan α = vy/vx = 23,55/13,86 → α = 59,53°
Respuesta
α = 59,53°
7.Movimiento circular
Respuesta: vmax = 18,26 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) = √(0,4·9,81·85) = 18,26 m/s
Respuesta
vmax = 18,26 m/s (65,75 km/h)
8.Movimiento circular
Respuesta: Ntop = 49,05 N
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.
Velocidad a partir de la conservación de la energía
v² = 2·9,81·(24 − 2·8) = 157 m²/s²
Fuerzas
Hacia el centro es positivo.
N = m·v²/R − m·g = 5·157/8 − 49,05 = 49,05 N
Respuesta
Ntop = 49,05 N
9.Trabajo y energía
Respuesta: Wf = 168,9 J
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).
Fuerza de rozamiento
N = mg·cos θ = 39,24·0,9063 = 35,56 N
F = μN = 0,25·35,56 = 8,891 N
Trabajo contra el rozamiento
Wf = F·d = 8,891·19 = 168,9 J
Respuesta
Wf = 168,9 J
10.Trabajo y energía
Respuesta: N = 196,2 N
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). En una trayectoria circular la fuerza neta hacia el centro debe ser igual a mv²/r.
La vagoneta completa el rizo justo cuando h = 2,5R; entonces N = 0 en lo más alto.
11.Cantidad de movimiento y choques
Respuesta: v = 436,2 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) = √(2·9,81·0,24) = 2,17 m/s
Choque
m·v = (m + M)·V → v = (0,02 + 4)·2,17/0,02 = 436,2 m/s
Respuesta
v = 436,2 m/s
12.Cantidad de movimiento y choques
Respuesta: v1 = 33,56 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.
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 de la correa
v = 7,854 m/s
Potencia
P = (1200 − 360)·7,854 = 6597 W = 6,597 kW
Respuesta
P = 6,597 kW
16.Engranajes y trenes de engranajes
Respuesta: ND = 36
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 = 2880·72/80 = 2592 rpm
Dientes de la rueda D
ND = C·nC/nout = 18·2592/1296 = 36
Respuesta
ND = 36
17.Muelles y péndulos
Respuesta: x = −11,55 cm
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 = √(380/2,8) = 11,65 rad/s
ω·t = 11,65·0,85 = 9,902 rad
Desplazamiento
x = A·cos(ω·t) = 13·cos(9,902) = −11,55 cm
Respuesta
x = −11,55 cm
18.Muelles y péndulos
Respuesta: amax = 3 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 = √(310/3,1) = 10 rad/s
Aceleración máxima
amax = A·ω² = 0,03·10² = 3 m/s²
Respuesta
amax = 3 m/s²
19.Vibraciones mecánicas
Respuesta: fd = 1,589 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.
Frecuencia natural sin amortiguamiento
ωn = √(10000/80) = 11,18 rad/s
fn = 11,18/(2π) = 1,779 Hz
Frecuencia natural amortiguada
fd = fn·√(1 − ζ²) = 1,779·√(1 − 0,45²) = 1,589 Hz
Respuesta
fd = 1,589 Hz
20.Vibraciones mecánicas
Respuesta: keq = 16,67 kN/m
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 en serie soportan la misma fuerza y suman sus deformaciones, así que se combinan como inversos: 1/k = 1/k1 + 1/k2.