AMORTIGUACIÓN

     "Amortiguación" es una palabra que se utiliza en varios ámbitos científicos, por ejemplo en mecánica física y en química.

     Al hablar de amortiguación mecánica enseguida se nos viene a la cabeza el amortiguador del coche por ejemplo, ese muelle de gran resistencia que procura que las irregularidades del asfalto apenas tengan repercusión en nuestro bienestar y estabilización cuando estamos sentados en el interior del vehículo;

     Las vibraciones libres amortiguadas están relacionadas con temas tales como la resonancia, la subamortiguación, -esto es un débil amortiguamiento- sobreamortiguado, críticamente amortiguado, y oscilaciones forzadas con amortiguación.

     Los movimientos subamortiguados son oscilatorios y el movimiento va desapareciendo lentamente; 

     Los movimientos críticamente amortiguados no son oscilatorios, generan sucesos tales como ruptura de materiales, por ejemplo puentes, rupturas aparentemente inexplicables de cristales (estrictamente cristales, no vidrios); este sería el típico caso de un tenor que cantando muy agudo es capaz de romper una copa de cristal. Cuando la amplitud del movimiento oscilatorio o vibrante de la voz coincide con la amplitud de la longitud de enlace del cristal, este se rompe porque "entra en resonancia" se dice; la amplitud tiende al infinito desde el punto de vista matemático y esto significa ruptura en el material en estos casos. (Lo escribo así, porque en física un "infinito" no siempre significa lo mismo, hay veces que su sentido práctico puede no estar tan definido. (Es curioso pero a pesar de que se puede predecir ruptura no se sabe en que tiempo exacto sucederá.)

     En los sobreamortiguados el movimiento no es oscilatorio y va desapareciendo de forma lenta;  

     En las oscilaciones forzadas con amortiguamiento hay un estado transitorio muy breve dando paso a un estado estacionario; -esto es si a un objeto se le imprime un impulso, éste al principio irá variando en amplitud (estado transitorio) hasta alcanzar un estado estacionario (vibración más regular) debido al amortiguamiento-. Estos casos se pueden observar por ejemplo en alas de avión, y en barcos veleros donde las rachas de viento arremeten contra las velas.

     En los movimientos libres con amortiguación se emplean matemáticas en forma de ecuaciones diferenciales, es necesario también el conocimiento de variación de constantes y método de Cramer, así como de matrices y determinantes, sobre límites, trigonometría y números complejos.. 

(Es curioso que matemáticas y física mecánica tienen consideraciones diferentes a la hora de abordar la resolución teórica de los problemas.) 

     Oscilaciones libres amortiguadas -para pequeñas oscilaciones-

     Sistema amortiguado: Sistema cuyas oscilaciones se estudian en un medio que ofrece resistencia al movimiento. (Fuerza resistiva). Ejemplo masa-muelle sumergido en aceite.

     El efecto de la fuerza resistiva del medio sobre las oscilaciones del sistema:

     Un decrecimiento de la amplitud puede tener lugar de muchas maneras:

     1. decrecimiento muy lento: en sistemas subamortiguados; se da en medios débilmente amortiguados: ejemplo: agua, aire. El movimiento sería cuasiperiódico.

     2. Medios sobreamortiguados: No se aprecian oscilaciones: alcanzan otro punto de equilibrio estático. Ejemplo: sumergir un objeto en alquitrán, en mahonesa, en silicona.

     3. Sistemas intermedios: Se aprecian oscilaciones, el decrecimiento de Amplitud es demasiado rápido para poder estudiar el movimiento del sistema. 

     Se denomina "coeficiente de amortiguamiento" a la expresión "b/m" denominada "(𝛾/2)"; (letra griega gamma dividida entre dos).

Amortiguación en química:

     Hay soluciones reguladoras o amortiguadas: 

     Un tampón, buffer, disolución amortiguadora o disolución reguladora es una mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido y su base conjugada, es decir, sales hidrolíticamente activas. Tienen la propiedad de mantener estable el pH de una disolución frente a la adición de cantidades relativamente pequeñas de ácidos o bases fuertes. Este hecho es de vital importancia en diversos contextos en donde es necesario mantener el pH en un umbral estrecho, por ejemplo, con un leve cambio en la concentración de hidrogeniones en la célula se puede producir un paro en la actividad de las enzimas. 

Se puede entender esta propiedad como consecuencia del efecto ion común y las diferentes constantes de acidez o basicidad: una pequeña cantidad de ácido o base desplaza levemente el equilibrio ácido-base débil, lo cual tiene una consecuencia menor sobre el pH.

Cada disolución amortiguadora tiene su propio rango efectivo de pH, el cual dependerá de la constante de equilibrio del ácido o base empleado.