Pendulo pohl
Páginas: 13 (3112 palabras)
Publicado: 19 de enero de 2012
** PROCEDIMIENTO A SEGUIR **
1. DESCRIPCIÓN DEL PÉNDULO DE TORSIÓN DE POHL. 2. MOVIMIENTO AMORTIGUADO. 3. MOVIMIENTO OSCILATORIO FORZADO.
1. DESCRIPCIÓN DEL PÉNDULO DE TORSIÓN DE POHL.
El péndulo de torsión de Pohl está constituido por tres elementos básicos, los cuales, como puede observarse en la siguiente figura, son: el péndulo de torsión, propiamente dicho, un freno electromagnético yun motor.
El péndulo de torsión es el elemento fundamental de esta práctica, ya que constituye nuestro sistema oscilante. Sus partes esenciales, como podemos ver en la anterior figura, son: el volante de inercia de cobre(1), el resorte espiral(2) y una escala graduada en unidades arbitrarias(3). Al
desplazar el volante un cierto ángulo, señalado por el indicador(4), respecto de su posiciónde equilibrio y dejarlo libre, la fuerza elástica debida a la deformación del resorte ejerce un momento sobre él que tiende a llevarlo de nuevo a la posición inicial, estableciéndose así un movimiento oscilatorio.
El freno electromagnético, situado en la base del péndulo, está constituido por dos bobinas(5) unidas mediante un núcleo. Estas bobinas son alimentadas a través de las conexiones quetienen en su base, admitiendo una corriente de 24V y 1A en condiciones normales de funcionamiento, y de hasta 2A durante breves espacios de tiempo.
El funcionamiento del freno está basado en las corrientes de Foucault. Cuando circula corriente a través de las bobinas se genera un campo magnético, el cual induce sobre el volante en movimiento unas corrientes con una trayectoria determinada, elcampo magnético ejerce una fuerza sobre estas corrientes de sentido opuesto al movimiento del volante, lo que produce su frenada.
Por último, el motor(6), situado en uno de los lados de la plataforma, es el elemento que suministra el momento externo aplicado sobre el péndulo, dando lugar al movimiento forzado. Este elemento se alimenta con una tensión de 24V, suministrada a través de lasconexiones que para tal fin tiene en su parte lateral. Mediante los mandos de ajuste grueso(7) y ajuste fino(8) que posee en su parte superior podemos regular la frecuencia del momento suministrado al péndulo. La tensión que origina esta frecuencia puede variar desde 0V hasta 24V, y la controlamos con un voltímetro colocado en serie a los terminales del motor(9). El mecanismo que transfiere el momentoexterno al péndulo consta de una biela(10), que transmite las oscilaciones de la rueda excéntrica que está acoplada al motor(11), y de una
palanca de transmisión(12) acoplada al otro extremo que se encarga de comunicar esas oscilaciones al resorte. Además de la frecuencia del momento externo aplicado sobre el péndulo, también es posible variar su amplitud. Para ello sólo tenemos que aflojar eltornillo que une la biela con la palanca del péndulo y regular la altura de la primera a lo largo de la ranura que tiene practicada la segunda. Cuanto más abajo está situado el extremo de la biela sobre la ranura, mayor será la amplitud del momento externo.
2. MOVIMIENTO AMORTIGUADO.
El montaje a realizar es el que aparece en la figura que vimos anteriormente y que detallamos a continuación.En primer lugar, uniremos mediante un cable una de las conexiones de corriente de la fuente de alimentación (la fuente de corriente viene dada por la leyenda: max 2A), a una de las del freno del péndulo. Seguidamente se conecta la otra conexión del freno con la entrada común (COM) del multímetro en modo amperímetro. Por último, de la salida de 20A del multímetro (usamos ésta porque las intensidadesempleadas serán del orden de amperios) sacamos un tercer cable hasta la conexión libre de la fuente de corriente, cerrándose así el circuito. Con el circuito dispuesto de este modo controlaremos en todo momento la intensidad que circula a través de él, cuyo valor podrá oscilar entre 0 y 2A. Antes de comenzar a medir, debemos hacer que el indicador del péndulo marque el cero en la escala, para...
1. DESCRIPCIÓN DEL PÉNDULO DE TORSIÓN DE POHL. 2. MOVIMIENTO AMORTIGUADO. 3. MOVIMIENTO OSCILATORIO FORZADO.
1. DESCRIPCIÓN DEL PÉNDULO DE TORSIÓN DE POHL.
El péndulo de torsión de Pohl está constituido por tres elementos básicos, los cuales, como puede observarse en la siguiente figura, son: el péndulo de torsión, propiamente dicho, un freno electromagnético yun motor.
El péndulo de torsión es el elemento fundamental de esta práctica, ya que constituye nuestro sistema oscilante. Sus partes esenciales, como podemos ver en la anterior figura, son: el volante de inercia de cobre(1), el resorte espiral(2) y una escala graduada en unidades arbitrarias(3). Al
desplazar el volante un cierto ángulo, señalado por el indicador(4), respecto de su posiciónde equilibrio y dejarlo libre, la fuerza elástica debida a la deformación del resorte ejerce un momento sobre él que tiende a llevarlo de nuevo a la posición inicial, estableciéndose así un movimiento oscilatorio.
El freno electromagnético, situado en la base del péndulo, está constituido por dos bobinas(5) unidas mediante un núcleo. Estas bobinas son alimentadas a través de las conexiones quetienen en su base, admitiendo una corriente de 24V y 1A en condiciones normales de funcionamiento, y de hasta 2A durante breves espacios de tiempo.
El funcionamiento del freno está basado en las corrientes de Foucault. Cuando circula corriente a través de las bobinas se genera un campo magnético, el cual induce sobre el volante en movimiento unas corrientes con una trayectoria determinada, elcampo magnético ejerce una fuerza sobre estas corrientes de sentido opuesto al movimiento del volante, lo que produce su frenada.
Por último, el motor(6), situado en uno de los lados de la plataforma, es el elemento que suministra el momento externo aplicado sobre el péndulo, dando lugar al movimiento forzado. Este elemento se alimenta con una tensión de 24V, suministrada a través de lasconexiones que para tal fin tiene en su parte lateral. Mediante los mandos de ajuste grueso(7) y ajuste fino(8) que posee en su parte superior podemos regular la frecuencia del momento suministrado al péndulo. La tensión que origina esta frecuencia puede variar desde 0V hasta 24V, y la controlamos con un voltímetro colocado en serie a los terminales del motor(9). El mecanismo que transfiere el momentoexterno al péndulo consta de una biela(10), que transmite las oscilaciones de la rueda excéntrica que está acoplada al motor(11), y de una
palanca de transmisión(12) acoplada al otro extremo que se encarga de comunicar esas oscilaciones al resorte. Además de la frecuencia del momento externo aplicado sobre el péndulo, también es posible variar su amplitud. Para ello sólo tenemos que aflojar eltornillo que une la biela con la palanca del péndulo y regular la altura de la primera a lo largo de la ranura que tiene practicada la segunda. Cuanto más abajo está situado el extremo de la biela sobre la ranura, mayor será la amplitud del momento externo.
2. MOVIMIENTO AMORTIGUADO.
El montaje a realizar es el que aparece en la figura que vimos anteriormente y que detallamos a continuación.En primer lugar, uniremos mediante un cable una de las conexiones de corriente de la fuente de alimentación (la fuente de corriente viene dada por la leyenda: max 2A), a una de las del freno del péndulo. Seguidamente se conecta la otra conexión del freno con la entrada común (COM) del multímetro en modo amperímetro. Por último, de la salida de 20A del multímetro (usamos ésta porque las intensidadesempleadas serán del orden de amperios) sacamos un tercer cable hasta la conexión libre de la fuente de corriente, cerrándose así el circuito. Con el circuito dispuesto de este modo controlaremos en todo momento la intensidad que circula a través de él, cuyo valor podrá oscilar entre 0 y 2A. Antes de comenzar a medir, debemos hacer que el indicador del péndulo marque el cero en la escala, para...
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