Oscilaciones forzadas / péndulo de Pohl con measure Dynamics

Principio

Si se deja que un sistema oscilante oscile libremente, podemos observar que la disminución de las amplitudes máximas sucesivas depende en gran medida del valor del amortiguamiento. Si el sistema oscilante se hace oscilar por una oscilación torsional externa, podemos observar que la amplitud en estado estacionario es función de la frecuencia y amplitud de la oscilación torsional periódica externa y del valor de amortiguación. El objetivo de este experimento es determinar la frecuencia característica de la oscilación libre, así como la curva de resonancia de una oscilación forzada.

Ventajas

• Oscilaciones duraderas gracias a los rodamientos de bolas
• Amortiguación mediante freno de corrientes parásitas resistente a la abrasión
• Ilustración sencilla del principio elemental de las oscilaciones forzadas
• Adecuado también para demostraciones y experimentos de estudiantes
• Fácil medición y evaluación mediante un software de seguimiento del movimiento

Tareas

A. Oscilación libre

1. Determinación del periodo de oscilación y de la frecuencia característica para el caso no amortiguado.
2. Determinación del periodo de oscilación y de las correspondientes frecuencias características para distintos valores de amortiguación. Cálculo de las correspondientes relaciones de amortiguamiento, constante de amortiguamiento y decremento logarítmico.
3. Realización del caso aperiódico y del caso de fluencia.

B. Oscilación forzada

1. Determinación de la curva de resonancia y representación gráfica de la misma mediante los valores de amortiguamiento de A.
2. Observación de la diferencia de fase entre el péndulo de torsión y la rotación externa excitante para un valor de amortiguación pequeño con diferentes frecuencias de excitación.

Lo que se puede aprender sobre

• La velocidad angular
• frecuencia característica
• frecuencia de resonancia
• péndulo de torsión
• oscilación torsional
• par de restauración
• oscilación libre amortiguada/no amortiguada
• oscilación forzada
• relación de amortiguación/desaceleración
• amortiguación constante
• decremento logarítmico
• caso aperiódico
• fluencia