Laboratorio 3 de física III
CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
E. P. INGENIERÍA ELECTRÓNICA
OSCILACIONES FORZADAS AMORTIGUADAS
ASIGNATURA
:
FISICA III
GRUPO/TURNO:PROFESOR
:
RAMIREZ ACUÑA JHONY
INTEGRANTE
.
92G / 11:00 – 14:00
:
RUIZ RODRIGUEZ OMAR ARTEMIO
1113220574
OSCILACIONES FORZADAS AMORTIGUADAS
FISICA III
OSCILACIONESFORZADAS AMORTIGUADAS
1. OBJETIVOS
La demostración y obtención de los diferentes movimientos como
son el movimiento forzado, amortiguados y amortiguados forzados.
Obtener gráficamente ladependencia de la amplitud de oscilación
con la frecuencia.
2. EXPERIMENTO
A. MODELO FISICO
Experimentalmente el movimiento de un bloque suspendido en un
resorte no oscila indefinidamente como se creeal estudiar el
movimiento armónico simple con lo cual la amplitud seria constante,
sino que a consecuencia del rozamiento, su amplitud va
disminuyendo gradualmente, llegando a cesar finalmente elmovimiento. A este tipo de movimiento se le conoce como
movimiento amortiguado.
Aplicando la segunda ley de Newton tenemos:
∑
OSCILACIONES FORZADAS AMORTIGUADAS
FISICA III
Realizandolas sustituciones:
y
Se obtiene:
Dividiendo todos los términos de la ecuación por la masa m:
( )
;
Donde
viene a ser el valor de la frecuencia angular sin
amortiguamiento se obtiene:Para resolver esta ecuación diferencial haremos un cambio de
variable, consideraremos la variable z en lugar de la variable x; tal
que
.
Hallando la primera y segunda derivada de x respecto a t.Y reemplazando la ecuación diferencial se obtiene:
(
Si se hace
, se obtiene
)
OSCILACIONES FORZADAS AMORTIGUADAS
FISICA III
La ecuación coincide con la ecuación diferencial delmovimiento
armónico simple, cuya solución conocemos.
Por consiguiente:
(
)
La solución del movimiento amortiguado se obtiene haciendo un
nuevo cambio de variable; la variable x en lugar...
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