es la curva de una oscilación amortiguada, una función trigonométrica ponderada por una exponencial1. Es la forma más básica de un fenómeno que oscila mientras su amplitud mengua.
El dominio es el conjunto de todos los números reales. Como no se anula nunca, solo donde , es decir, en . Ni con el amortiguamiento dejan los ceros de estar uniformemente espaciados; lo único que cambia es la amplitud, y ese es el rasgo característico.
De se sigue que la curva queda atrapada entre dos curvas exponenciales.
Esas dos son la envolvente, y la curva las toca en , donde . El teorema del sándwich da entonces cuando .
La derivada es . Como , los extremos están donde , es decir, en . La segunda derivada es , cuyo signo cambia donde .
| Posición | |
|---|---|
| Extremo | |
| Contacto con la envolvente | |
| Punto de inflexión | |
| Cero |
Cada extremo llega antes del punto de contacto. Al subir mientras decae, la curva pasa por su cima antes de que alcance su máximo. Los puntos de inflexión, en cambio, coinciden exactamente con los de contacto. El primer máximo es , en .
Desplazar medio período da , así que la razón de los valores absolutos de extremos consecutivos es constante.
| Desplazamiento | Razón |
|---|---|
| Medio período | |
| Período completo |
La oscilación se apaga con muchísima rapidez. El logaritmo de esa razón constante se llama decremento logarítmico y se usa como medida de lo amortiguado que está un sistema.
Cuando el factor diverge, así que la oscilación crece exponencialmente en amplitud. La misma fórmula muestra dos caras completamente distintas en la mitad izquierda y en la derecha de la gráfica.
Tomar da . La fórmula es una de las entradas básicas de una tabla de transformadas de Laplace.
Es la imagen de lo que ocurre cuando el amortiguamiento es débil: el caso subamortiguado, en el que el movimiento oscila unas cuantas veces antes de apagarse.