Laboratorio oscilaciones rotatorias libres forzadas

TITULO: L2 OSCILACIONES ROTATORIAS LIBRES Y FORZADAS

OBJETIVOS
• Comprobar empíricamente que el factor de amortiguamiento en un movimiento armónico amortiguado libre afecta su amplitud, mas no su período de oscilación.
• Encontrar el valor de la constante de amortiguamiento a partir de medidas experimentales, y con ésta el factor de decremento logarítmico.
• Analizar lavariación del factor de amortiguamiento con relación a la corriente parasita aplicada.
• Analizar el impacto de las corrientes parasitas en las curvas de resonancia, es decir, amplitud contra frecuencia.

TABLAS DE DATOS Y CALCULOS

PARTE A. Amortiguamiento de la oscilación

Tabla 1. Amplitud de oscilación medida como función del tiempo.

|# oscilaciones: 5 |[pic]|# oscilaciones: 5 |[pic] |
|[pic] |[pic] |
|[pic] |1.777 |
|[pic]=0.72 |1.770 |

• Tiempo Promedio [pic] [s]

[pic]

• [pic][pic]

[pic]

• Error del promedio [pic]

[pic]

• Periodo Promedio [pic] [s] (Experimental)

[pic]

n = Número de oscilaciones

• Determinación de la constante de amortiguamiento para [pic]

El movimiento de un sistema oscilante (rotatorio) libremente amortiguado puede describirse por la ecuación [pic]; y utilizando la razón constante entre dos amplitudes sucesivas[pic] tenemos que:

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

|[pic] |

(Para determinar la constante de amortiguamiento [[pic] utilizamos la razón entre un tiempo (t) y otro tiempo (t+ T) para distintos valores de A [pic] para luego promediar [pic] y obtener una constante de amortiguamiento promedio [pic] para una corriente de [pic]Tabla 3. Constante de amortiguamiento para diferentes valores de A. [pic]

|A + |A - |
|[pic] |0.090 |[pic] |0.109 |
|[pic] |0.115 |[pic]|0.111 |
|[pic] |0.113 |[pic] |0.107 |
|[pic] |0.090 |[pic] |0.097 |
|[pic] |0.146 |[pic] |0.117|
|[pic] |

(Para una corriente [pic] se realizó el mismo procedimiento descrito anteriormente para obtener [pic]

Tabla 4. Constante de amortiguamiento para diferentes valores de A. [pic]

|A + |A - |
|[pic]|0.319 |[pic] |0.359 |
|[pic] |0.351 |[pic] |0.391 |
|[pic] |0.453 |[pic] |0.458 |
|[pic] |0.539 |[pic]|0.783 |
|[pic]0.457[rad/s] |

• Determinación de la frecuencia angular del movimiento para [pic]

Sabiendo que la ecuación que describe un movimiento armónico amortiguado libre M.A.A.L es
[pic]

Y reemplazando en esta los valores obtenidos durante la práctica y el valor de la constante de amortiguamiento [pic] es posible...