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RUBRICA No. 03 
MOVIMIENTO ONDULATORIO Y VIBRACIONES. 
 
RUBRICA 03: MOVIMIENTO 
ONDULATORIO Y VIBRACIONES. 
 
Vélez, Ana. 1004359196. Ingeniería civil. avelez7@cuc.edu.co 
Camargo, María. 1001782696. Ingeniería Civil. mcamrgo23@cuc.edu.co 
Jiménez, Xilena. 1051677802. Ingeniería Civil. xjimenez1@cuc.edu.co 
Angulo, Nicolás. 1044933636. Ingeniería Civil. nangulo6@cuc.edu.co 
Torres, Alfredo. 1192718761. Ingeniería Civil. atorres53@cuc.du.co 
 
 
Dinámica, Magistral AN Remoto 01, Universidad de la Costa. 
 
Ing. Jennifer Villa 
17-10-2020 
 
 
RESUMEN 
Este informe está basado en los conocimientos aprendidos en la asignatura de Dinámica sobre cinética, cinemática 
y movimiento ondulatorio por el docente a cargo, gracias a eso pudimos llevar a cabo el estudio del 
comportamiento de la estructura de cartón paja aplicando en la base de ella una fuerza con el fin de provocar un 
movimiento sísmico (onda). La estructura mencionada es una edificación de la ciudad de barranquilla 
específicamente la Intendencia Fluvial, la cual fue sometida por un periodo de xx segundos a un movimiento 
sísmico con una aceleración mayor de 6m/s2. Cumpliendo con las indicaciones que nos dio el docente se pudo llegar 
al objetivo que se buscaba, todas las pruebas y resultados obtenidos se presentan en el informe. 
Palabras claves: Onda, movimiento, sismo. 
 
 
ABSTRACT 
 
This report is based on the knowledge learned in the subject of Dynamics on kinetics, kinematics and wave 
movement by the teacher in charge, Thanks to this we were able to carry out the study of the behavior of the straw 
structure by applying a force at the base of it in order to cause a seismic movement (wave). The aforementioned 
structure is a building of the city of Barranquilla specifically the Fluvial Intendency, which was subjected for a 
period of xx seconds to a seismic movement with a greater acceleration of 6m/s2. Complying with the indications 
given by the teacher it was possible to reach the objective sought, all the tests and results obtained are presented in 
the report. 
 
Keywords: Wave, movement, earthquake. 
 
mailto:avelez7@cuc.edu.co
mailto:Mcamrgo23@cuc.edu.co
mailto:Xjimenez1@cuc.edu.co
mailto:Nangulo6@cuc.edu.co
mailto:Atorres53@cuc.du.co
RUBRICA No. 03 
MOVIMIENTO ONDULATORIO Y VIBRACIONES. 
 
 
 
 
1. INTRODUCCIÓN 
 
 En este proyecto analizaremos y aplicaremos los 
conocimientos adquiridos durante el semestre 
específicamente en cinética, cinemática y 
movimiento ondulatorio, aplicando todo lo 
aprendido en una maqueta diseñada en base a 
una edificación de la ciudad de Barranquilla. En 
este caso escogimos realizar a escala la 
estructura de la Intendencia Fluvial, para 
someterla a movimientos sísmico (onda) 
provocado por acción de una fuerza ejercida por 
nosotros mismos manualmente tomando en 
cuenta las condiciones planteadas en la rúbrica 
en las que se pide una duración del sismo de 10 a 
30 segundos y generar una aceleración mínima 
en la estructura de 6m/s2 para así finalmente 
comparar los datos obtenidos mediante modelos 
matemáticos y gráficos previamente expuestos 
en una hoja de cálculo en Excel y analizar el 
comportamiento de esta en un análisis de 
(Velocidad Vs Tiempo) y (Aceleración Vs 
Tiempo). 
 
 
 
2. MARCO TEÓRICO 
 
Deformación 
La deformación es el cambio en la forma de un 
cuerpo que se produce como consecuencia de las 
tensiones que aparecen en el mismo a raíz de las 
solicitaciones internas causadas por las fuerzas 
externas aplicadas en el cuerpo. 
 
Las deformaciones de un cuerpo pueden ser: 
 
Elásticas: son aquellas deformaciones que 
desaparecen una vez cesan las causas externas 
que las provocaron (como por ejemplo las que 
ocurren en un resorte). 
 
Plásticas: son aquellas deformaciones que 
permanecen en el cuerpo, aunque desaparezcan 
las fuerzas que las causaron (como por ejemplo 
las que ocurren en la carrocería de un coche tras 
un choque violento). 
 
Ley de Hooke 
La ley de Hooke establece que el alargamiento 
de un muelle es directamente proporcional al 
módulo de la fuerza que se le aplique, siempre y 
cuando no se deforme permanentemente dicho 
muelle. donde: F es el módulo de la fuerza que 
se aplica sobre el muelle. 
 
 
 
Movimiento armónico simple (M.A.S) 
El movimiento armónico simple es un 
movimiento periódico de vaivén, en el que un 
cuerpo oscila de un lado al otro de su posición de 
equilibrio, en una dirección determinada, y en 
intervalos iguales de tiempo. 
Una partícula que describe un movimiento 
armónico simple constituye un oscilador 
armónico y está sometida a una fuerza 
restauradora que se opone al movimiento. Esta 
fuerza responde a la ley de Hooke, que aplicada 
a un muelle: 
 
Figura 1: Descripción del movimiento armonio simple 
RUBRICA No. 03 
MOVIMIENTO ONDULATORIO Y VIBRACIONES. 
 
 
 
En esta ley, el signo negativo indica que se trata 
de una fuerza restauradora, que se opone al 
desplazamiento respecto a la posición de 
equilibrio, y k es la constante del muelle, 
característica de su rigidez. Si la relacionamos 
con la segunda ley de Newton: 
 
 
 
De esta relación se desprende un rasgo 
característico del movimiento armónico simple: 
“Cuando un cuerpo se mueve con una 
aceleración proporcional a su desplazamiento, 
pero de sentido opuesto, diremos que describe 
un movimiento armónico simple.” 
 
La Ley de Hooke se aplica a materiales elásticos 
hasta el límite denominado límite de elasticidad. 
La constante de proporcionalidad entre ambos 
parámetros es el Módulo de Elasticidad o 
también Módulo de Young, y suele 
representarse por la letra E. De manera 
algebraica, esta proporcionalidad se expresará 
como: 
σ = E•ε. 
Esta constante relaciona el esfuerzo de tracción o 
compresión con el respectivo aumento o 
disminución de longitud que tiene el objeto 
sometido a estas fuerzas. 
 
Coeficiente de Poisson 
El coeficiente de Poisson (V) es un parámetro 
característico de cada material que indica la 
relación entre las deformaciones 
longitudinales que sufre el material en sentido 
perpendicular a la fuerza aplicada y las 
deformaciones longitudinales en dirección de 
la fuerza aplicada sobre el mismo. Así, si sobre 
el cuerpo de la figura se aplica una fuerza 
de tracción en dirección x se produce un 
alargamiento relativo εx en esa dirección y un 
acortamiento relativo εy y εz en las dos 
direcciones transversales, definiéndose el coeficiente 
de Poisson como: 
 
Vibraciones 
La vibración mecánica puede describirse como 
el movimiento de un cuerpo sólido alrededor de 
una posición de equilibrio, sin que se produzca 
desplazamiento "neto" del mismo. 
 
Vibraciones Libres: Fuerzas gravitatorias o 
fuerzas elásticas 
• No Amortiguadas: Fuerzas de 
rozamiento (resistencia del aire, 
viscosidad....) son despreciables se 
repiten indefinidamente. 
 
• Amortiguadas: - fuerzas de rozamiento 
no despreciables tienden a desaparecer. 
 
VIBRACIONES FORZADAS: Compensación 
de pérdida de energía de la oscilación 
amortiguada fuerzas externas. 
 
3. METODOLOGÍA 
Para la elaboración de la maqueta se utilizaron 
los siguientes materiales: 
• Cartón industrial: un trozo de 70x100 
cm y otro de 35x50 cm. 
• Medio pliego de cartón cartulina. 
• Silicona 
• Bisturí 
• Pegamento 
• Pintura de vinilo 
 
RUBRICA No. 03 
MOVIMIENTO ONDULATORIO Y VIBRACIONES. 
 
 
 
 
Figura 1. Imagen real de la intendencia fluvial 
 
Primero se midió en cada pared la distancia de 
las ventanas puertas y demás partes externas a la 
estructura para luego ser cortadas, se pintaron las 
cuatro paredes y se les fue pegando cada ventana 
puerta y balcón acorde a la estructura real. 
Ya terminadas las paredes se procedió a unir 
cada una sobre una base de cartón para así 
empezar a formar la estructura 
 
 
Luego se realizó el techo y se procedió a 
adjuntarlo a la estructura 
 
 
 
 Una vez adjuntadoel techo se reforzó la 
estructura en sus esquinas con más cartulina, así 
como también se reforzó el techo en las uniones 
de este. 
 
Por último se pintó y agrego textura al techo 
simulando (con más cartulina) el tejado de la 
estructura real. 
 
 
 
ESQUEMA Y CONDICIONES DE LA 
OPERACIÓN DEL SISTEMA DE 
TRANSPORTE (CAD) 
 
Figura 4. Vista planta de la base en la maqueta 
 
 
Figura 5. Vista trasera 
 
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MOVIMIENTO ONDULATORIO Y VIBRACIONES. 
 
 
 
 
Figura 6. Vista frontal 
 
 
Figura 7. Vista lateral 
 
 
Figura 8. Momento en el que se pesa la maqueta. 
 
 
Figura 9. Masa de maqueta equivalente a 1 kg. 
 
4. RESULTADOS 
 
 
Desde el reposo, el movimiento dura 13 
segundos y 11 segundos desde la amplitud 
necesaria. 
511,56
50
10, 2312
prom
prom
a
a
=
=
 
 
x xf o
v v at= + 
( )( )7,18 3
21,54
x x
x
f o
f
v v
v m s
= +
=
 
 
21
2x
o ox x v t at= + + 
( )( ) ( ) ( )
( ) ( )( )
( )( )
2
2
2
0,01012 0 21,54 11 0,5 11
0,01012 21,54 11
0,5 11
3,916
a
a
a m s
= + +
−
=
= −
 
 
 
y y
y
F m a
N W m a
N W n R m g
m g
R
n
= 
− = 
= →  = 

=

 
( )( )1 9,81
4
2,453
R
R N
=
=
 
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MOVIMIENTO ONDULATORIO Y VIBRACIONES. 
 
 
 
x x
apli x
apli x
apli x k
F m a
F fr m a
F m a fr
F m a n R
= 
− = 
=  +
=  +  

 
( )( ) ( )( )( )1 3,916 0,2 50 2,453
20,614
apli
apli
F
F N
= − +
=
 
 
CARACTERISTICAS DE LA ONDA GENERADA 
Variables Valores 
Amplitud A (cm) 1,012 
Número de 
Oscilaciones N 
50 
Tiempo de Oscilación- 
sismo t (s) 
11 
Periodo T (s) 0,22 
Frecuencia (Hz) 4,545454545 
Frecuencia o velocidad 
angular w (rad/s) 
28,56 
Fase δ (rad) 0 
Tabla 1. Características de las variables. 
 
 
Grafica 1. Grafica de la onda del sismo arrojado por 
la aplicación. 
 
 
Grafica 2: Desplazamiento de la onda en Posición VS 
Tiempo 
 
Grafica 3: Desplazamiento de la onda en Velocidad VS 
Tiempo 
 
 
Grafica 4: Desplazamiento de la onda en Aceleración VS 
Tiempo 
 
 
5. ANALISIS DE LOS RESULTADOS 
 
Mediante este trabajo pudimos analizar que con 
los estudios realizados sobre la maqueta de la 
Intendencia Fluvial de la ciudad de Barranquilla 
la cual fue sometida a pruebas sísmicas para 
obtener el registro de las ondas en tiempo real de 
la estructura, mediante una herramienta móvil de 
medición de sismos obtuvimos un valor máximo 
para la aceleración aplicada de 12,42m/s2 sobre 
la estructura y una aceleración promedio teórica 
cuyo valor fue de 10,23m/s2. 
 
6. CONCLUSIONES 
 
Finalmente se puede resaltar que a causa del 
sismo al que fue sometido la estructura, este 
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provoco estrago en uno de los apoyos, como se 
puede evidenciar en el video al desprenderse 
uno de ellos. Pero concluimos que: nuestra 
estructura es sismo resistente ya que esta solo 
sufrió fallas en su apoyo y no en su estructura 
como tal, la cual se mantuvo intacta durante la 
simulación del sismo; y que, en un intervalo de 0 
a 6,5 segundos, las gráficas de la onda del sismo 
arrojadas por la aplicación y por Excel presentan 
gran similitud. 
 
7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA 
 
[1] Ley de Hooke. (s. f.). 
CONSTRUMATICA. Recuperado 17 
de noviembre de 2020, de 
https://www.construmatica.com/constru
pedia/Ley_de_Hooke#:~:text=La%20Le
y%20de%20Hooke%20se,l%C3%ADmi
te%20denominado%20l%C3%ADmite
%20de%20elasticidad.&text=La%20con
stante%20de%20proporcionalidad%20e
ntre,%CF%83%20%3D%20E%E2%80
%A2%CE%B5 
[2] Karlossantiuste. (2015, 23 
septiembre). ERM: 4.1. Módulo de 
Young y coeficiente de Poisson 
[Vídeo]. YouTube. 
https://www.youtube.com/watch?v=TK
HHHB56G9o 
[3] karlossantiuste. (2015, 23 septiembre). 
ERM: 4.2. Leyes de Hooke 
generalizadas [Vídeo]. YouTube. 
https://www.youtube.com/watch?v=0mj
0nCUIa_U 
 
8. REFERENCIAS DE ARTICULOS DE 
LAS BASES DE DATOS 
A continuación, mostraremos los links de los 
artículos relacionados con la temática de 
vibraciones, sismos asociados a la ingeniería 
civil, estos artículos fueron extraídos de la 
base de datos de la Universidad de la costa 
(cuc) “Science Direct” “scielo.org” 
 
[1]https://ezproxy.cuc.edu.co:2062/science
/article/pii/S1697791208701304 
 
[2]https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?scrip
t=sci_arttext&pid=S0718-
50732010000200006&lang=es 
 
[3]http://www.scielo.org.mx/scielo.php?sc
ript=sci_arttext&pid=S2007-
07052013000100002&lang=es 
 
[4]http://www.scielo.org.co/scielo.php?scri
pt=sci_arttext&pid=S0012-
73532019000200009&lang=es 
 
[5]http://www.scielo.org.co/scielo.php?scri
pt=sci_arttext&pid=S2027-
83062018000100295&lang=es 
 
 
9. Anexos 
A continuación, se mostrará una secuencia de 
imágenes de la realización de la maqueta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.construmatica.com/construpedia/Ley_de_Hooke#:~:text=La%20Ley%20de%20Hooke%20se,l%C3%ADmite%20denominado%20l%C3%ADmite%20de%20elasticidad.&text=La%20constante%20de%20proporcionalidad%20entre,%CF%83%20%3D%20E%E2%80%A2%CE%B5
https://www.construmatica.com/construpedia/Ley_de_Hooke#:~:text=La%20Ley%20de%20Hooke%20se,l%C3%ADmite%20denominado%20l%C3%ADmite%20de%20elasticidad.&text=La%20constante%20de%20proporcionalidad%20entre,%CF%83%20%3D%20E%E2%80%A2%CE%B5
https://www.construmatica.com/construpedia/Ley_de_Hooke#:~:text=La%20Ley%20de%20Hooke%20se,l%C3%ADmite%20denominado%20l%C3%ADmite%20de%20elasticidad.&text=La%20constante%20de%20proporcionalidad%20entre,%CF%83%20%3D%20E%E2%80%A2%CE%B5
https://www.construmatica.com/construpedia/Ley_de_Hooke#:~:text=La%20Ley%20de%20Hooke%20se,l%C3%ADmite%20denominado%20l%C3%ADmite%20de%20elasticidad.&text=La%20constante%20de%20proporcionalidad%20entre,%CF%83%20%3D%20E%E2%80%A2%CE%B5
https://www.construmatica.com/construpedia/Ley_de_Hooke#:~:text=La%20Ley%20de%20Hooke%20se,l%C3%ADmite%20denominado%20l%C3%ADmite%20de%20elasticidad.&text=La%20constante%20de%20proporcionalidad%20entre,%CF%83%20%3D%20E%E2%80%A2%CE%B5
https://www.construmatica.com/construpedia/Ley_de_Hooke#:~:text=La%20Ley%20de%20Hooke%20se,l%C3%ADmite%20denominado%20l%C3%ADmite%20de%20elasticidad.&text=La%20constante%20de%20proporcionalidad%20entre,%CF%83%20%3D%20E%E2%80%A2%CE%B5
https://www.construmatica.com/construpedia/Ley_de_Hooke#:~:text=La%20Ley%20de%20Hooke%20se,l%C3%ADmite%20denominado%20l%C3%ADmite%20de%20elasticidad.&text=La%20constante%20de%20proporcionalidad%20entre,%CF%83%20%3D%20E%E2%80%A2%CE%B5
https://www.construmatica.com/construpedia/Ley_de_Hooke#:~:text=La%20Ley%20de%20Hooke%20se,l%C3%ADmite%20denominado%20l%C3%ADmite%20de%20elasticidad.&text=La%20constante%20de%20proporcionalidad%20entre,%CF%83%20%3D%20E%E2%80%A2%CE%B5
https://www.youtube.com/watch?v=TKHHHB56G9o
https://www.youtube.com/watch?v=TKHHHB56G9o
https://ezproxy.cuc.edu.co:2062/science/article/pii/S1697791208701304
https://ezproxy.cuc.edu.co:2062/science/article/pii/S1697791208701304
https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-50732010000200006&lang=es
https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-50732010000200006&lang=es
https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-50732010000200006&lang=es
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-07052013000100002&lang=es
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http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0012-73532019000200009&lang=es
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http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0012-73532019000200009&lang=es
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2027-83062018000100295&lang=es
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2027-83062018000100295&lang=es
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2027-83062018000100295&lang=esRUBRICA No. 03 
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