¿Qué son las vibraciones libres en la dinámica estructural? ¿Cómo puede un cuerpo vibrar por sí mismo sin la aplicación de una fuerza externa?

Las vibraciones libres se pueden definir como oscilaciones sobre la posición de equilibrio de un sistema que ocurren en ausencia de una excitación externa.

Ejemplos de vibraciones libres son oscilaciones de un péndulo alrededor de una posición de equilibrio vertical y un movimiento del sistema de suspensión de un vehículo después de que el vehículo encuentra un bache.

En la vibración libre, al cuerpo se le da primero un desplazamiento inicial y se retira la fuerza. El cuerpo comienza a vibrar y continúa el movimiento por sí mismo. Ninguna fuerza externa actúa sobre el cuerpo más para mantenerlo en movimiento.

Cuando una fuerza perturbadora periódica mantiene al cuerpo en vibración durante todo su período de movimiento , se dice que dicha vibración es una vibración forzada.

Tiene que haber una fuerza externa al principio para vibraciones libres también. La diferencia de las vibraciones forzadas es que la fuerza se retira después de un desplazamiento inicial en caso de vibraciones libres.

Las vibraciones libres se pueden definir como las vibraciones de un objeto cuando damos un desplazamiento o fuerza inicial, hasta que el objeto alcanza su medio de vibraciones o posiciones iniciales, y la frecuencia correspondiente se denomina frecuencia natural.

Las vibraciones forzadas son aquellas en las cuales se ejerce una fuerza externa continua de frecuencia constante sobre el objeto.

Entonces no hay vibraciones sin excitación externa. En las vibraciones libres hay un desplazamiento inicial dado.