3B SCIENTIFIC PHYSICS 1002956, Operating Instructions Manual

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•
Lo anterior se realiza atornillando las pesas al cuer-
po del péndulo (5).
•
Para la frecuencia propia
ω
es válido
ω
π
δ
= 



−
2
T
2
2
ω
= 3,307 Hz
5.2 Oscilación torsional de amortiguación libre
•
Para determinar la constante de amortiguación
δ
en función de la corriente
Ι
que fluye por los elec-
troimanes, se realizó el mismo experimento conec-
tándose adicionalmente el freno de corrientes pa-
rásitas con
Ι
= 0,2 A, 0,4 A y 0,6 A.
ΙΙΙΙΙ
= 0,2 A
n
ϕ
– Ø
ϕ
–
Λ
–
0 –15 –15 –15 –15 –15
1 –13,6 –13,8 –13,8 –13,6 –13,7 0,0906
2 –12,6 –12,8 –12,6 –12,4 –12,6 0,13
3 –11,4 –11,8 –11,6 –11,4 –11,5 0,0913
4 –10,4 –10,6 –10,4 –10,4 –10,5 0,0909
5 9,2 –9,6 –9,6 –9,6 –9,5 0,1
•
Con T = 1,9 s y el valor promedio
Λ
= 0,1006 se obtie-
ne la constante de amortiguación:
δ
= 0,053 s –1
ΙΙΙΙΙ
= 0,4 A
n
ϕ
– Ø
ϕ
–
Λ
–
0 –15 –15 –15 –15 –15
1 –11,8 –11,8 –11,6 –11,6 –11,7 0,248
2 –9,2 –9,0 –9,0 –9,2 –9,1 0,25
3 –7,2 –7,2 –7,0 –7,0 –7,1 0,248
4 –5,8 –5,6 –5,4 –5,2 –5,5 0,25
5 –4,2 –4,2 –4,0 –4,0 –4,1 0,29
•
Con T = 1,9 s y el valor promedio
Λ
= 0,257 se obtie-
ne la constante de amortiguación:
δ
= 0,135 s
–1
ΙΙΙΙΙ
= 0,6 A
n
ϕ
– Ø
ϕ
–
Λ
–
0 –15 –15 –15 –15 –15
1 –9,2 –9,4 –9,2 –9,2 –9,3 0,478
2 –5,4 –5,2 –5,6 –5,8 –5,5 0,525
3 –3,2 –3,2 –3,2 –3,4 –3,3 0,51
4 –1,6 –1,8 –1,8 –1,8 –1,8 0,606
5 –0,8 –0,8 –0,8 –0,8 –0,8 0,81
•
Con T = 1,9 s y el valor promedio
Λ
= 0,5858 se obtie-
ne la constante de amortiguación:
δ
= 0,308 s
–1
5.3 Oscilación torsional forzada
•
Para determinar la amplitud de oscilación en fun-
ción de la frecuencia del excitador, o bien de la
tensión de alimentación, se lee la máxima oscila-
ción del cuerpo pendular.
5. Ejemplos de experimentos
5.1 Oscilación torsional de amortiguación libre
•
Para determinar el decremento logarítmico
Λ
se
miden y se promedian las amplitudes de varios ci-
clos, para lo cual se leen las oscilaciones del pén-
dulo tanto a la derecha como a la izquierda de la
escala.
•
El punto de partida del cuerpo pendular se encon-
traba en 15, ó bien en –15, de la escala. Se leyeron
cinco oscilaciones.
•
A partir de la relación de amplitud se obtiene
Λ
de
acuerdo con la fórmula:
Λ =








In
ϕ
ϕ
n
n+1
n
ϕ
–
ϕ
+
0 –15 –15 –15 –15 15 15 15 15
1 –14,8 –14,8 –14,8 –14,8 14,8 14,8 14,8 14,8
2 –14,4 –14,6 –14,4 –14,6 14,4 14,4 14,6 14,4
3 –14,2 –14,4 –14,0 –14,2 14,0 14,2 14,2 14,0
4 –13,8 –14,0 –13,6 –14,0 13,8 13,8 14,0 13,8
5 –13,6 –13,8 –13,4 –13,6 13,4 13,4 13,6 13,6
n Ø
ϕ
– Ø
ϕ
+
Λ
–
Λ
+
0 –15 15
1 –14,8 14,8 0,013 0,013
2 –14,5 14,5 0,02 0,02
3 –14,2 14,1 0,021 0,028
4 –13,8 13,8 0,028 0,022
5 –13,6 13,5 0,015 0,022
•
El valor promedio de
Λ
es igual a 0,0202.
•
Para la duración de oscilación T del péndulo es
válido
t = n · T . Medir para ello, con un cronóme-
tro, el tiempo necesario para 10 oscilaciones y cal-
cular el valor de T.
T = 1,9 s
•
A partir de estos valores se puede determinar la
constante de amortiguación
δ
por medio de
δ
=
Λ
/T.
δ
= 0,0106 s
–1