Factor de calidad de un oscilador
Una resonancia a 1200 Hz con un ancho de banda de media potencia de 30 Hz tiene un factor de calidad de 40. Escriba ambos valores en la misma unidad y obtenga Q, la cifra que indica lo agudo del pico y lo amortiguado del sistema. Gratis en su navegador.
- Gratis
- Funciona en su navegador
- Sin registro
- Sus datos no salen de su equipo
Ejecutar — gratis
Ejemplo resuelto
- Frecuencia de resonancia
- 1 200
- Ancho de banda
- 30
- Factor de calidad
- 40
Esta calculadora convierte la frecuencia resonante y el ancho de banda medidos en el factor de calidad adimensional Q. Está pensada para resonadores mecánicos, ensayos de vibración, suspensiones y otros osciladores amortiguados con un pico de respuesta medible. Introduzca ambas magnitudes en la misma unidad de frecuencia. La herramienta evalúa Q = f0 / ancho de banda de forma determinista, muestra los datos utilizados y rechaza un ancho de banda cero porque esa división no define un factor de calidad finito.
Qué revela el factor de calidad de un oscilador mecánico
El factor de calidad, representado normalmente por Q, indica lo estrecha y marcada que es la resonancia de un oscilador respecto de su frecuencia central. Un sistema mecánico con Q alto presenta un pico de respuesta estrecho y suele perder poca energía almacenada en cada ciclo. Con Q bajo, el pico es más ancho y el amortiguamiento mayor.
La definición mediante ancho de banda resulta práctica en ensayos de vibración porque ambos valores se leen en un barrido sinusoidal, una función de respuesta en frecuencia o un espectro. La calculadora divide la frecuencia resonante f0 por el ancho total entre los dos puntos de media potencia. El resultado carece de unidad.
Describe la resonancia observada, pero no identifica si las pérdidas proceden de amortiguamiento viscoso, estructural, fricción o del montaje. Tampoco simula el movimiento ni deduce la frecuencia a partir de masa y rigidez.
Cómo introducir bien la frecuencia y el ancho de banda
Identifique primero el pico resonante y anote su frecuencia central o máxima. Localice después las frecuencias inferior y superior de media potencia y reste la inferior de la superior para obtener el ancho completo. Introduzca ese intervalo total, no la distancia entre el pico y un solo lado.
Las dos cifras deben compartir unidad: Hz con Hz o kHz con kHz. Mezclarlas altera el resultado por un factor de mil. También rechaza anchos negativos y frecuencias resonantes no positivas.
Ante un pico extremadamente estrecho, aumente la resolución del barrido y confirme ambos cruces antes de aceptar un Q muy elevado como significativo.
Cómo aplicar Q en vibraciones y decisiones de diseño
Los equipos de ingeniería pueden usar Q para comparar resonadores, evaluar cambios de amortiguamiento y resumir ensayos repetidos con una cifra adimensional. Añadir una capa amortiguadora a un panel debería ensanchar una resonancia aislada y reducir Q; disminuir las pérdidas de un resonador de precisión suele estrechar el pico y elevarlo. En laboratorio, calcule el valor tras cada barrido y guárdelo junto con la temperatura, el montaje, la precarga o el identificador de la muestra.
El mismo cálculo sirve para acelerómetros, flexuras, diapasones, suspensiones y dispositivos MEMS. En modelos sencillos de segundo orden, la razón de amortiguamiento se aproxima a menudo como uno dividido por dos veces Q, aunque esa relación puede fallar con modos superpuestos o sistemas no lineales.
Qué puede hacer con ella
Comparar tratamientos amortiguadores
Calcule Q antes y después de añadir material amortiguador para cuantificar cuánto se ensancha una resonancia mecánica.
Resumir barridos de vibración
Convierta cada pico resonante medido y su ancho de media potencia en un valor uniforme para el informe de ensayo.
Caracterizar resonadores de precisión
Siga el factor de calidad de flexuras, diapasones, estructuras MEMS y suspensiones entre distintos prototipos.
Preguntas frecuentes
¿Qué fórmula utiliza la calculadora?
Aplica Q = frecuencia resonante / ancho completo de media potencia.
¿El factor de calidad es adimensional?
Sí. La frecuencia resonante y el ancho de banda se cancelan cuando emplean la misma unidad.
¿Puedo mezclar hercios y kilohercios?
No. Convierta las dos entradas a la misma unidad antes de calcular Q.
¿Cómo se mide el ancho de banda para el factor de calidad?
Localice los dos puntos de media potencia a cada lado del pico, los llamados puntos de menos tres decibelios, y reste la frecuencia inferior de la superior. Introduzca ese ancho completo, no la distancia del pico a un solo lado.
¿Qué significa un factor de calidad alto o bajo?
Un Q alto indica un pico estrecho y marcado, y un sistema que pierde poca energía en cada ciclo. Un Q bajo indica un pico ancho y más amortiguamiento, como cuando se añade una capa amortiguadora a un panel.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/quality-factor \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"resonant_frequency":1200,"bandwidth":30}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/quality-factor", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"resonant_frequency": 1200,
"bandwidth": 30
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/quality-factor",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"resonant_frequency": 1200,
"bandwidth": 30
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/quality-factor", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"resonant_frequency":1200,"bandwidth":30}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"resonant_frequency":1200,"bandwidth":30}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/quality-factor", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"resonant_frequency": 1200,
"bandwidth": 30
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.quality_factor",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Cómo introducir bien la frecuencia y el ancho de banda
La herramienta acepta números finitos positivos y los alias documentados. Si el ancho de banda vale cero, devuelve un error invalid_input: matemáticamente implicaría dividir por cero y, en un experimento, suele señalar una resolución insuficiente o puntos de cruce ausentes.
Cómo aplicar Q en vibraciones y decisiones de diseño
La API cuesta $0.002 por solicitud correcta y la versión del navegador usa el mismo núcleo analítico puro, por lo que entradas idénticas siempre generan resultados idénticos.
Preguntas técnicas
¿Qué ocurre si el ancho de banda es cero?
La solicitud devuelve invalid_input porque no se puede obtener un factor de calidad finito mediante una división por cero.
¿Cuánto cuesta un cálculo por API?
Cada solicitud API correcta cuesta $0.002; la calculadora del navegador es gratuita.