Cómo encontrar la amplitud de una función sinusoidal

Rodrigo Ricardo Publicado el 23 septiembre, 2020 2 minutos y 53 segundos de lectura

Cómo encontrar la amplitud

En general, podemos escribir una función seno como

función_sine

La función del tiempo, f ‘( t ), es igual a la amplitud, A , multiplicada por el seno de a t más b , más un desplazamiento vertical, c . Si se nos da una ecuación de esta forma, la amplitud de la función seno es simplemente A . Cuando no tenemos la ecuación y solo un diagrama, tenemos que tener cuidado. El desplazamiento vertical, c , puede causar algunas dificultades para encontrar la amplitud.

La amplitud se define como la distancia vertical desde la línea de equilibrio hasta el máximo de la curva (la cresta ). Esta distancia vertical es la misma que la distancia desde la línea de equilibrio hasta el mínimo de la curva (la depresión ). Si no hay desplazamiento vertical ( c = 0), la línea de equilibrio es el eje horizontal y la cresta es igual a la amplitud.

Cuando la línea de equilibrio no es el eje horizontal, no podemos decir que la amplitud es la cresta. Podemos encontrar la nueva línea de equilibrio o podemos usar los valores máximos de la función seno. En esta lección usaremos los valores pico para determinar la amplitud. Por cierto, a es la frecuencia en radianes por segundo (a menudo escrito como ω) y b está relacionado con el desplazamiento horizontal. Con t como variable independiente, podemos encontrar el desplazamiento horizontal estableciendo a t + b igual a 0 y resolviendo para t . Entonces, el desplazamiento horizontal es igual a – b / a . Este desplazamiento horizontal generalmente se llamacambio de fase .

Una sinusoide con cambio de fase y frecuencia arbitrarios se parece a

Una función sinusoidal
función_sine

Los pasos para encontrar la amplitud:

Paso 1: Determine los desplazamientos verticales máximo y mínimo.

Podemos dibujar líneas horizontales ubicando estos desplazamientos.

Valores máximos de la función seno
valores_picos

El desplazamiento vertical máximo (la cresta) es 2. El desplazamiento vertical mínimo (la depresión) es -2.

Paso 2: tome la diferencia de máximo menos mínimo y divida por 2.

max – min = 2 – (-2) = 4 y 4 dividido por 2 es 2. Por lo tanto, la amplitud, A es 2.

En este ejemplo, el desplazamiento vertical, c , fue cero.

El resultado final

La amplitud, A , de una función seno está dada por

ecuación_amplitud

¿Qué pasa si el desplazamiento vertical no es cero?

Estos pasos funcionarán incluso si hay un desplazamiento vertical. Por ejemplo, encontremos la amplitud, A , para

Una función sinusoidal con desplazamiento vertical
función_sine_con_desplazamiento_vertical

Paso 1: Determine los desplazamientos verticales máximo y mínimo.

El desplazamiento vertical máximo es 3 mientras que el desplazamiento vertical mínimo es -1.

Midiendo el máximo y mínimo
midiendo_el_máx_y_min

Paso 2: tome la diferencia de máximo menos mínimo y divida por 2.

ecuación_amplitud_máx = 3, mín = -1

max – min = 3 – (-1) = 4 y 4 dividido por 2 es 2. Por lo tanto, A = 2.

Ejemplo: encuentre la amplitud para la siguiente función seno.

Función seno por debajo del eje horizontal
función_sine_abajo_el_eje_horizontal

En este ejemplo, toda la función está debajo del eje horizontal. El método aún funciona.

Paso 1: Determine los desplazamientos verticales máximo y mínimo.

El desplazamiento vertical máximo es -.5 y el -4.5 es el mínimo.

Midiendo el máximo y mínimo
Midiendo_el_máx_y_min

Paso 2: tome la diferencia de máximo menos mínimo y divida por 2.

ecuación_amplitud_máx = -. 5, mín = -4.5

max – min = -.5 – (-4.5) = 4 y 4 dividido por 2 es 2. La amplitud, A , es 2.

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador