L2. Fisica III Uis

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
Escuela de Física
Laboratorio de Física III
A-L2: OSCILACIONES ROTATORIAS LIBRES Y FORZADAS
INTRODUCCIÓN: El péndulo de Pohl es un sistema oscilante que consta de un anillo de cobre unido a un resorte helicoidal que puede girar
alrededor de un eje horizontal. El disco se frena mediante las corrientes de Foucault que genera el campo magnético producido poruna bobina en el
anillo de cobre. El momento de fuerzas que ejerce el campo magnético sobre las corrientes inducidas es proporcional a la velocidad angular de rotación
y de sentido contrario a ésta. La intensidad del campo magnético es proporcional a la corriente i que pasa por la bobina, la fuerza sobre dichas
corrientes es también proporcional al campo magnético. El momento de frenado esproporcional, por tanto, al cuadrado de la intensidad de la corriente
que pasa por la bobina.
La fuerza oscilante se proporciona mediante un motor de velocidad variable, que dispone de una rueda impulsora y una excéntrica unida a una biela. La
biela se atornilla a una varilla que puede girar alrededor del mismo eje y cuyo extremo está unido al muelle helicoidal. La varilla dispone de una ranuraque permite ajustar la amplitud de la oscilación forzada. La varilla impulsora y el disco giran independientemente uno del otro, solamente están
conectados por el muelle helicoidal.

OBJETIVOS:
Parte A:
• Medir la amplitud de oscilaciones rotatorias como función de tiempo
• Determinar la constante de amortiguamiento y el decremento logarítmico
• Investigar la forma de la transición para elcaso de la oscilación débilmente amortiguada al caso límite
Parte B:
− Medir la amplitud de las oscilaciones rotatorias forzadas como función de la frecuencia de excitación para varias constantes de
amortiguamiento
− Determinar la frecuencia natural del oscilador
− Investigar el cambio de fase entre el excitador y el oscilador
EQUIPO

Péndulo de Pohl

Parte A:
1 péndulo de Pohl
1 fuentede alimentación DC 0... 16V/0... 5A
1 amperímetro, DC, i < 2 A
1 cable de conexión, 100cm, azul
1 par de cables, rojo y azul, 100 cm
1 cronómetro

Parte B:
1 péndulo de Pohl
1 fuente de alimentación DC 0... 16V/0... 5A
1 fuente de alimentación plug-in para el péndulo de torsión
1 amperímetro, DC, I < 2 A
1 voltímetro, DC, U < 24 V
1 cable de conexión, 100cm, azul
2 pares de cablesrojo y azul, 100cm,
1 cronómetro

BIBLIOGRAFIA
•
•
•
•
•
•
•

ALONSO M., FINN E. Física. Volumen I. Ed. Fondo Educativo Interamericano.
RESNICK R., HALLIDAY D., Física, Parte I Compañía Editorial Continental S.A.
TIPLER P. Física, editorial Reverté S.A.
SEARS, ZEMANSKY. Física. Ed Aguilar.
TIPPENS, PAUL E. Física conceptos y aplicaciones, editorial McGraw-Hill
SERWAY, RAYMOND A.Física. Editorial McGraw-Hill
FRANCO GARCÍA A., Física con ordenador Curso Interactivo de Física en Internet:

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/libres/libres.htm;
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/amortiguadas/amortiguadas.htm;
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/forzadas/forzadas.htm; http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/oscilaciones/pohl/pohl.htm
TEMAS PARACONSULTAR:
Ecuaciones del M.A.S.
Movimiento Oscilatorio Libre Amortiguado
Movimiento Armónico Amortiguado Forzado
Péndulo de Pohl
FUNDAMENTO TEÓRICO
Oscilaciones libres amortiguadas
Los fenómenos oscilatorios (y ondulatorios) son bien conocidos por todas partes debido a su presencia en la naturaleza y la técnica. Su
investigación es así en ambos desde punto de vista experimental como desdeel punto de vista teórico un tema importante que permite
estudiar los métodos y conceptos fundamentales de la física.
Las oscilaciones rotatorias son un caso especial entre varios modelos de osciladores mecánicos (péndulo compuesto, péndulo de resorte,

etc.) qué permite investigar los fenómenos más importantes que ocurren en todos los tipos de oscilaciones.

Fig. 1: Representación...