oscilacilnes amortiguada
OSCILACIONES AMORTIGUADAS
MARTHA LILIANA VILLANUEVA 2115111
LAURA ESTEFANIA QUINTERO 2098111
RESUMEN: En este trabajo veremos conceptos como oscilación, oscilación amortiguada, ley de Hooke y principio de Arquímedes. Son importantes para llevar a cabo nuestro experimento y así demostrar una oscilación amortiguada.
También aplicar este tipo deconceptos relacionados al tema, formulas y leyes a situaciones en la vida cotidiana que permitan comprobar lo que se expone durante el laboratorio y relacionarlo a nuestra carrera.
PALABRAS CLAVES: oscilación, energía cinética, energía potencial, ley de Hooke, principio de Arquímedes.
INTRODUCCIÓN: este trabajo se realizó con el fin de analizar las oscilaciones amortiguadas y la importancia deesta en la ingeniería civil. Muchos ingenieros deben tener en cuenta que aunque las estructuras parezcan rígidas, en realidad oscilan. Esto se debe tener en cuenta a la hora de diseñar y construir ya que es un fenómeno que se da en la naturaleza.
Hoy en día gracias a estos análisis en la ingeniera estructural se puede reducir la susceptibilidad a sismos y resonancia.
OBJETIVO GENERALRelacionar los experimentos a la teoría y ley de Arquímedes y Hooke a nuestro programa de ingeniería civil.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar la constante elástica de un resorte en forma estática.
Comprobar experimentalmente la ley de Hooke y diagnosticar el proceso de interacción entre un resorte que sea ha estirado sobre una masa suspendida.
Analizar el comportamiento de las fuerzas que ejercen loslíquidos sobre algunos solidos antes y después de sumergirlos.
MARCO TEÓRICO:
OSCILACIÓN Es el movimiento repetido de un lado a otro en torno a una posición central, o posición de equilibrio.
Las oscilaciones son consideradas como amplitudes constantes, estas son denominadas como oscilaciones no amortiguadas. La constancia en la amplitudsignifica constancia en la energía; en la oscilación alternativamente en la energía cinética se trasforma en energía potencial y viceversa.
OSCILACIONES AMORTIGUADAS En la naturaleza existe lo que se conoce como fuerza de fricción (fuerzas no conservativas) estas retardan el movimiento. En consecuencia, la energía mecánica del sistema disminuye en tiempo y se puede decirque el movimiento es amortiguado.
Oscilación amortiguada
FUERZA DE ROZAMIENTO
Cualquier fuerza de rozamiento es disipativa, es decir su trabajo disipa energía en forma de calor, o lo que es lo mismo, se consume energía mecánica. Si esta pérdida no se compensa aportando energía desde el exterior, la amplitud se reduce constantemente: la oscilación es amortiguada.
Las fuerzas de rozamiento enmedios fluidos se oponen a la velocidad, y a valores no muy altos de ésta, son proporcionales a ella, es decir,Aquí λ es la constante de proporcionalidad y depende de la viscosidad del fluido y de la geometría del cuerpo. %
FUERZA RETARDADORA
Esta proporciona la rapidez del cuerpo en movimiento y actúa en la dirección contraria al movimiento. Esta fuerza retardadora se observa a veces cuando uncuerpo se mueve en el aire.
La fuerza retardadora se puede expresar como:
R
Y la fuerza restauradora del sistema es –Rx, se puede escribir la segunda ley de Newton como:
=
Cuando la fuerza retardadora es pequeña en comparación con la máxima fuerzarestauradora, es decir, cuando b es pequeño, la solución de la ecuación es:
Donde la frecuencia angular de oscilación es:
La forma de expresar la frecuencia angular de un oscilador amortiguado es:
Grafica de posición contra tiempo para un oscilador amortiguado.
LEYES IMPORTANTES PARA LLEVAR ACABO NUESTRO EXPERIMENTO.
TRABAJO REALIZADO POR RESORTES
El trabajo es realizado...
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