Existe cierta confusión a la hora de enumerar los armónicos de una onda estacionaria. El primer armónico hace referencia al que se reproduce con la frecuencia fundamental, de manera que el armónico cero sería 0 Hz.
Muelles helicoidales
Un muelle helicoidal tiene forma de hélice. Una hélice estirada tiende a la línea recta (aumenta el paso), por lo que cuando el muelle cambia de estado de compresión/extensión, siempre sufre cierta torsión natural. Podemos suponer el muelle que se comporta como una hélice de paso constante cuando las torsiones son pequeñas. La constante elástica de torsión tiene las mismas unidades que la constante elástica de extensión/contracción, pero no son lo mismo. Sin embargo, ambas dependen de la longitud del muelle (inversamente proporcionales). Por otro lado, todo muelle tiene una masa efectiva en términos de movimiento, y que se puede aproximar a 1/3 de la masa del muelle.
El modelo de cuerda ideal
Una cuerda ideal en Mecánica es aquélla sin masa y sin propiedades elásticas (de longitud fija) aunque puede deformarse (cambiar de forma). Las cuerdas con masa no permiten que la tensión se transmita salvo que el movimiento sea transversal a la cuerda y pequeño (ej.- onda propagándose en una cuerda tensada y de densidad lineal). En las ondas transversales que se propagan en cuerdas de longitud fija y perturbación muy pequeña, la tensión resulta constante a pesar de que la cuerda posee densidad de masa. En este esquema, al despreciarse el efecto de la gravedad, la masa de la cuerda sólo afectaría a su inercia (resistencia a perturbarse) mientras que la tensión daría idea de la deformabilidad.
Una situación análoga a este modelo “contradictorio” de medio deformable es el fluido ideal a través del que se propagan ondas longitudinales, para lo que debe ser compresible.
Tensiones, cuerdas y poleas
En una polea giratoria, una cuerda ideal NO se mueve respecto de la polea, ya que por rozamiento estático se mueve solidaria a ella. El giro (acelerado) de la polea estará justificado por las tensiones que ejerce la cuerda. Esto impide que la tensión a lo largo de la cuerda se transmita, salvo que la polea gire uniformemente. Si la polea fuera fija (no giratoria), la cuerda deslizaría sobre la polea y la tensión sí se transmitiría (despreciando el posible rozamiento dinámico). Si la polea giratoria no tuviera apenas inercia (sin masa), las tensiones se transmitirían.
Equilibrio
En Física, la idea de equilibrio es recurrente, sin embargo, no existe una definición aplicable a todos los contextos de la Física. En Dinámica, la definición amplia de equilibrio sería aquél estado de movimiento (vector velocidad) que perdura en el tiempo, y por tanto es estacionario. La Cinemática nos dice que en este estado estacionario el móvil no está acelerado (MRU). El reposo o estado estático es un caso particular de equilibrio, más restrictivo a priori. En sentido estricto, la Física es incapaz de distinguir entre un estado estático o estacionario (aceleración nula), al depender del estado de movimiento del sistema de referencia empleado. La invarianza del estado de movimiento se puede ampliar a la rotación (MCU), refiriéndose a un equilibrio dinámico donde no existe un origen de tiempos.
Para los movimientos o fenómenos que ocurren alrededor de una posición o configuración de equilibrio, como en los elásticos, el equilibrio es una referencia imprescindible. Así, en el sistema muelle-masa colgante, es posible escribir la energía potencial total tomando como referencia el equilibrio como una energía potencial elástica en términos de elongación, sin aparentemente considerar la gravitatoria.
Existen diferentes tipos de equilibrio, estático en este caso, que la Dinámica de fuerzas y torques no permite distinguir. Pensemos en un tronco de cono y en las diferentes formas que somos capaces de colocarlo sobre una mesa. Veremos que existen hasta cuatro posiciones del tronco de cono con diferente facilidad para volcar (cambiar de estado de equilibrio). Una es indiferente a cualquier perturbación que pretenda volcar el tronco de cono. Otra posición es muy sensible y las otros dos son más resistentes, aunque con diferente grado de resistencia al vuelco. Esto refleja la (meta)estabilidad del sistema: la resistencia a permanecer en equilibrio, que en muchas ocasiones es igual de importante que el propio equilibrio. La Física de fuera del equilibrio, entendida como el estudio de los procesos o fenómenos irreversibles, es muy compleja.