Un Dia

Módulo 3: Medición de velocidad y aceleración

Departamento Ingeniería Mecánica
Fundamentos de Experimentación, Sección 2
Octubre 08 de 2012
Kamilo Vivas - 2012216566
Juan Pablo Vecino - 201125344
Federico Ulloa - 201225529
Juan Sebastián Soto - 201226152
Objetivos
* Medir aceleración en la oscilación de una viga en voladizo con diferentes distancias en voladizo.
* Comparar lasfrecuencias naturales experimentales y teóricas así como su variación con respecto a la longitud en voladizo.
* Manejar los instrumentos necesarios para la medición de frecuencias y aceleraciones.

Nomenclatura
n: número de repeticiones | μa: error aleatorio |
t: tiempo entre eventos (oscilaciones)} | μsa: error de sesgo de la aceleración |
x: mejor estimativo de una variable | μt:error total, mediciones directas |
e: número de eventos | μi:error total, mediciones indirectas |
a: aceleración | L: longitud en voladizo |
T: mejor estimativo del periodo | t: frecuencia natural teórica |
f: frecuencia | dxdy: derivada parcial de una magnitud x evaluada en y |
f1: frecuencia Viga 1 | V: voltaje |
f2: frecuencia Viga 2 | g: gravedad |
f3: frecuencia Viga 3 | : modulode elasticidad |
amax: aceleración máxima | : momento de inercia del área transversal |
A: alto de la viga | : área de la sección transversal de la viga |
W: espesor de la viga | ρ: densidad del aliminio |

Equipos
*
* Acelerómetro lineal de salida análoga. Fabricante: ST. Modelo: LIS352AX. Rango de funcionamiento: ±2g. Resolución: 0.00001v.
* Módulo de adquisición de datos.Fabricante: Nationa Instruments. Modelo: NI9205
* Chasis de conexión USB para el módulo.
* Fuente variable de corriente directa DC
* Computador con LabView y una aplicación (instrumento virtual) para manejar los datos (suministrada por el profesor)
* Regla de aluminio de 1m
* Cinta aislante electrica.
* Prensa
* Nivel
* Metro. Resolución: 0.01m
* Calibrador pie derey. Resolución: 0.02mm

Introducción
La medición de la frecuencia natural de un objeto es de gran importancia para la ingeniería ya que de esto puede depender que este falle o no, para esta práctica se uso un acelerómetro para hallar la aceleración de una viga en voladizo en vibración y con estos datos determinar la frecuencia natural experimental para distintas longitudes libres, paracomparar sus frecuencias entre sí y con las teóricas.
La frecuencia se define como el número de revoluciones por unidad de tiempo, o el inverso del periodo, es decir: frecuencia= 1/ Periodo. Siendo el periodo el tiempo que demora una masa puntual en completar un movimiento. Cada objeto tiene una frecuencia natural y se entiende como la frecuencia con la que tiende a vibrar un objeto después de unaperturbación, al vibrar se producen ondas en movimiento repetido de un lado al otro en torno a una posición central o posición de equilibrio (oscilaciones) y al pasar de una posición extrema a la otra y volver a la primera pasando por el punto central 2 veces a lo que se le denomina ciclo, cuando hay una vibración externa que reproduce la frecuencia natural de algún objeto este empieza a vibrar cadavez con más amplitud, lo que se conoce como resonancia, cuando una estructura u objeto entra en resonancia tiende a fallar ya que al estar sometido a vibraciones mas y mas amplias es posible que se desplome o se rompa.
Se habla de aceleración cuando la velocidad cambia y esta especifica la rapidez con que esta velocidad está cambiando, la aceleración es un vector para un movimiento unidimensionalespecificado como positivo o negativo según el marco de referencia, para este laboratorio se midió con un acelerómetro el cambio de velocidad del extremo libre de una viga en voladizo en un tiempo transcurrido.

Procedimientos
1. Se asegura un extremo de la regla con el soporte dejando 20cm en voladizo.
2. Se aísla una parte del extremo suspendido en el aire con cinta aislante y se...