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# Oscilaciones y caos: temas, ideas clave y simuladores

> Oscilaciones: movimiento armónico simple, péndulos, osciladores acoplados, resonancia, amortiguadores de masa y caos determinista.

Un muelle, un columpio, un rascacielos con viento o los átomos de un sólido **oscilan** alrededor de una posición de equilibrio. El modelo de base es el **movimiento armónico simple**, que describe casi cualquier oscilación pequeña. A partir de ahí aparecen fenómenos más ricos: osciladores que se pasan la energía, resonancias peligrosas y, con amplitudes grandes, el **caos**.

## Las ideas clave del bloque

### Movimiento armónico simple

Si la fuerza recuperadora es proporcional a la separación, $F = -kx$, el movimiento es sinusoidal:

$$
x(t) = A\sin(\omega t + \varphi_0) \qquad \omega = \sqrt{k/m}
$$

El periodo **no depende de la amplitud**. Un péndulo con ángulos pequeños cumple lo mismo con $\omega = \sqrt{g/L}$.

### Osciladores acoplados y modos normales

Dos osciladores unidos tienen **modos normales**: formas de oscilar a una sola frecuencia. Cualquier otro movimiento es una mezcla de ellos, y cuando las frecuencias se parecen aparecen **pulsaciones**.

### Resonancia

Si una fuerza periódica empuja a la frecuencia propia, la amplitud crece mucho. Los **amortiguadores de masa** sintonizados protegen edificios de ella.

### Caos

Con ángulos grandes, un péndulo doble es **determinista pero impredecible**: pequeñísimas diferencias iniciales crecen exponencialmente.

## Orden recomendado

<Steps>
  <Step title="Movimiento armónico simple">
    Masa y muelle o péndulo: elongación, velocidad, aceleración y energía en el tiempo.
  </Step>

  <Step title="Péndulos acoplados">
    Dos péndulos unidos por un muelle: modos normales, pulsaciones y la energía pasando de uno a otro.
  </Step>

  <Step title="Amortiguador de masa">
    Un rascacielos que el viento hace oscilar y una masa enorme en lo alto que lo evita.
  </Step>

  <Step title="Péndulo esférico">
    Un péndulo libre de moverse en todas direcciones, visto desde arriba y de lado.
  </Step>

  <Step title="Péndulo doble y caos">
    Un péndulo colgado de otro y un gemelo casi idéntico: mira cómo se separan.
  </Step>
</Steps>

## Temas de este bloque

<CardGroup cols={2}>
  <Card title="Movimiento armónico simple" href="/fisica/oscilaciones/movimiento-armonico">
    Movimiento armónico simple explicado: ecuación x(t), velocidad, aceleración, periodo de un muelle y de un péndulo, energía del oscilador y ejemplos resueltos.
  </Card>

  <Card title="Péndulos acoplados" href="/fisica/oscilaciones/pendulos-acoplados">
    Dos péndulos unidos por un muelle: modos normales en fase y en oposición, sus frecuencias, las pulsaciones y cómo la energía pasa de un péndulo a otro. Con ejemplos resueltos.
  </Card>

  <Card title="Amortiguador de masa" href="/fisica/oscilaciones/amortiguador-masa">
    Cómo un amortiguador de masa sintonizado protege un rascacielos del viento: resonancia, curva de respuesta, sintonía óptima de Den Hartog y ejemplos resueltos.
  </Card>

  <Card title="Péndulo esférico" href="/fisica/oscilaciones/pendulo-esferico">
    El péndulo esférico explicado: péndulo plano, péndulo cónico y la roseta que precesa. Conservación del momento angular vertical, velocidad del péndulo cónico y ejemplos resueltos.
  </Card>

  <Card title="Péndulo doble y caos" href="/fisica/oscilaciones/pendulo-doble">
    El péndulo doble explicado: por qué un sistema determinista es impredecible, caos y efecto mariposa, crecimiento exponencial de las diferencias y exponente de Lyapunov.
  </Card>
</CardGroup>

## Simuladores de oscilaciones en Simulab

<CardGroup cols={2}>
  <Card title="Movimiento armónico simple" icon="flask" href="https://simulab.es/fisica/movimiento-armonico">
    Masa y muelle o péndulo: elongación, velocidad, aceleración y energía en el tiempo.
  </Card>

  <Card title="Péndulos acoplados" icon="flask" href="https://simulab.es/fisica/pendulos-acoplados">
    Dos péndulos unidos por un muelle: modos normales, pulsaciones y la energía pasando de uno a otro.
  </Card>

  <Card title="Amortiguador de masa" icon="flask" href="https://simulab.es/fisica/amortiguador-masa">
    Un rascacielos que el viento hace oscilar y una masa enorme en lo alto que lo evita.
  </Card>

  <Card title="Péndulo esférico" icon="flask" href="https://simulab.es/fisica/pendulo-esferico">
    Un péndulo libre de moverse en todas direcciones, visto desde arriba y de lado.
  </Card>

  <Card title="Péndulo doble y caos" icon="flask" href="https://simulab.es/fisica/pendulo-doble">
    Un péndulo colgado de otro y un gemelo casi idéntico: mira cómo se separan.
  </Card>
</CardGroup>


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