Supongamos un sistema que contiene una masa sobre una superficie sin fricción, unido por un resorte a una pared. La constante del resorte es compleja, dada por , con . Escriba la ecuación de movimiento y demuestre que tiene la dinámica de un oscilador amortiguado.
Entonces, la segunda ley de Newton:
Que es lo que me guiaron a encontrar. Las soluciones serán complejas, lo cual no es físico.
¿Alguna ayuda?
No soy un gurú de la física (¡todavía!), pero aquí están mis 50 centavos:
Desde representa una frecuencia de vibración compleja, no está interesado en una parte real negativa de la raíz (ya que la frecuencia negativa no es física, o al menos en la interpretación ingenua).
Entonces, en cambio, estás tomando la raíz positiva, y luego si es una solución a la ODE, también lo es su conjugado.
La solución más general a la ecuación es , donde las constantes son complejas. La elección física de lambda en cada uno de estos términos es la que produce el decaimiento exponencial. Entonces, reemplazando los valores apropiados de te dio