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Sistema Vibratorio de un Grado de Libertad Amortiguado - fimee ...

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eal. De hecho, <strong>de</strong> la teoría <strong>de</strong> las ecuaciones diferenciales lineales,<br />

se sabe que la solución general <strong>de</strong> <strong>un</strong>a ecuación diferencial lineal <strong>de</strong><br />

seg<strong>un</strong>do or<strong>de</strong>n constituye <strong>un</strong> espacio vectorial <strong>de</strong> dimensión 2 en el espacio<br />

vectorial <strong>de</strong> f<strong>un</strong>ciones reales continuamente diferenciables. De<br />

manera que si se encuentran dos f<strong>un</strong>ciones reales, que sean:<br />

(a) Soluciones <strong>de</strong> la ecuación diferencial dada por la ecuación (4),<br />

digamos yr1(t) yyr2(t),<br />

(b) Que las f<strong>un</strong>ciones sean linealmente in<strong>de</strong>pendiente.<br />

Entonces la solución general <strong>de</strong> la ecuación (4), yG(t), estará dadapor<br />

<strong>un</strong>a combinación lineal <strong>de</strong> las dos soluciones, es <strong>de</strong>cir<br />

yG(t) =C1 yr1(t)+C2 yr2(t).<br />

La pista para encontrar estas soluciones reales está dada por la i<strong>de</strong>ntidad<br />

<strong>de</strong> Euler, que indica que<br />

e +iωn<br />

<br />

e −iωn<br />

<br />

1−( c<br />

cc )2 t = Cos<br />

1−( c<br />

cc )2 t = Cos<br />

<br />

ωn 1 − (c/cc) 2<br />

<br />

<br />

ωn 1 − (c/cc) 2<br />

<br />

<br />

t + iSen ωn 1 − (c/cc) 2<br />

<br />

t<br />

<br />

t − iSen ωn 1 − (c/cc) 2<br />

<br />

t<br />

Por lo tanto, dos candidatos naturales <strong>de</strong> las soluciones reales <strong>de</strong> la<br />

ecuación (4) son<br />

y<br />

c<br />

−<br />

yr1(t) =e cc ωn t <br />

Cos ωn 1 − (c/cc) 2<br />

<br />

t<br />

c<br />

−<br />

yr2(t) =e cc ωn t <br />

Sen ωn 1 − (c/cc) 2<br />

<br />

t,<br />

es fácil probar que ambas f<strong>un</strong>ciones candidatas son soluciones <strong>de</strong> la<br />

ecuación diferencial, <strong>de</strong> manera que la solución general <strong>de</strong> la ecuación<br />

(4) está dada por<br />

<br />

c<br />

− ωn t<br />

yG(t) =e cc ACos ωn 1 − (c/cc) 2<br />

<br />

<br />

t + BSen ωn 1 − (c/cc) 2<br />

<br />

t<br />

don<strong>de</strong> A y B son constantes arbitrarias.<br />

8<br />

(14)

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