República Bolivariana De Venezuela Ministerio Del Poder Popular Para La Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica De La Fuerza Armada BolivarianaUNEFA-AraguaSede Maracay

ONDAS MECANICAS AMORTIGUADAS

Prof. (Lab.): ing. Jonhy Molleja Estudiantes:Carlos RodríguezV-23.629.541

Génesis RomeroV- 24.219.610

Noviembre, 2014

INTRODUCCION

Las ondas mecánicas, son las perturbaciones que recibe el medio la cual se propagan mediante a el, para esto ella necesitara de energía la cual servirá para la propagación de ella misma a una Rapidez determinada la cual dependerá del medio en que se propaga, Estas consisten en 2 tipos de ondas, una de ellas es la transversales la cual consiste en el movimiento de las partículas perpendicular a la velocidad la cual viaja la onda y las longitudinales consisten en el movimiento de las partículas paralelamente con la velocidad.

Las ondas mecánicas amortiguadas ocurre cuando las ondas se propagan en varias direcciones. Lógicamente, la magnitud de la amortiguación depende de que la onda se propague en ondas circulares o en ondas esféricas.

El propósito de este experimento es estudiar el comportamiento de las ondas mecánicas amortiguadas a través del péndulo de pohl( Ver figura 1.1 ), la cual se evaluara el movimiento armónico simple de las oscilaciones de torsión libre y amortiguada.

PROCEDIMIENTO

Actividad N°1

Consiste en establecer la ecuación que caracteriza el movimiento armonico simple en las oscilaciones de torsión libre y amortiguada en un péndulo de pohl ( Ver figura 1.1 ), se siguieron los siguientes pasos para dicha actividad:

1. Se determinó el período de oscilación t y la frecuencia natural wn=2πT

de las

oscilaciones libres, osea sin conectar el electroimán con la fuente de poder, dicho de forma experimental IB=0 A

2. Se pasó a realizar las mediciones de tiempo la cual tarda en hacer las oscilaciones, se tomaron seis (6) medidas de tiempo expresados en la tabla 1.1 en la sección de resultados.

Actividad N°2

En este caso en energizar el péndulo de pohl( Ver figura 1.1 ), utilizando la fuente de poder, esta está conectada a un electroimán que contiene el péndulo de pohl este último se alimenda de corriente continua y funciona como freno eléctrico sencillo, quiere decir que funciona a base de los principios de la teoría de Fuerza de Lorentz, esta actividad consiste en repetir las mediciones anteriores para tres situaciones con distintos casos, se siguieron los siguientes pasos:

1. Se alimentó el electroimán con 300mA, los resultados fueron expresados en la tabla 1.2 en la sección de resultados.

2. Se suministró 600mA A la bobina del electroimán, los resultados expresados en la tabla 1.3 en la sección de resultados.

3. Se alimentó el electroimán a 1 A, los resultados fueron expresados en la tabla 1.4 en la sección de resultados.

Para la realización de la Actividad N°2 se tomó la precaución de que la corriente IB no debe ser superior a 1 A la cual se contó con la supervisión del profesor.

A continuación se muestra un diagrama del Péndulo de pohl y el Péndulo de Pohl

FIGURA 1.1 Péndulo de pohl con fuente de poder.

FIGURA 1.2 Diagrama del Péndulo de Pohl

Descripción FIGURA 1.2: Un volante de inercia (2) está acoplado a un resorte espiral (5) y, a través de

éste, a una estimulación variable (motor)(1). El amortiguamiento está controlado por un freno electromagnético (4).

RESULTADOS

TABLA 1.1 Mediciones de las oscilaciones libres y sus tiempos de duración

Medidas 1 2 3 4 5 TOTALt(s) 9,09 8,80 9,38 9,21 9,16 45,64

TABLA 1.2 Mediciones de las oscilaciones, Electroimán con 300mA

Medidas 1 2 3 4 5 TOTALt(s) 5,13 5,12 5,28 5,21 5,13 25,87

TABLA 1.3 Mediciones de las oscilaciones, Electroimán con 600mA

Medidas 1 2 3 4 5 TOTALt(s) 4,84 5,47 5,67 5,47 5,48 26,93

TABLA 1.4 Mediciones de las oscilaciones, Electroimán con 1A (para este caso se tomó una y media oscilación)

Medidas 1 2 3 4 5 TOTALt(s) 1,63 1,84 1,75 1,8 1,98 9

Calculos finales Actividad N°1

Gracias a los valores de la TABLA 1.1 podemos promediar las medidas de las oscilaciones y el valor medio para calcula la frecuencia natural y sus errores:

T=45.645

=9.128

f ± δ f [Hz ]=0.109Hz

T ±δT [s ]=9.128 s

ωn±δω[ rads ]=0.688rads

Calculos finales Actividad N°2

Después de obtener los valores de la TABLA 1.2, 1.3, 1.4 se pudo calcular el periodo de las oscilaciones:

Para I b=300mA T=¿9,128

Para I b=600mA T=5,386

Para I b=1 A T=¿1,8

ANALISIS

Después de la realización de la práctica y teniendo el conocimiento de la teoria se puede determinar que el péndulo de pohl es una rueda que oscila en equilibro, la cual al energizar el freno magnético este retrasa la oscilaciones dando así los valores cada vez más bajo, cuando el freno magnético no cuenta con energía este oscila libre mente deteniéndose lentamente obteniendo asi resultados más elevados, debido a que el campo magnético va deteniendo el objeto metalizado en forma de rueda, Al observar los resultados también se puede determinar que el péndulo de pohl tiene una precisión mas alta en comparación a los demás péndulos, a la hora de los cálculos de oscilaciones y frecuencias,