LABORATORIO N° 4 PENDULO ACOPLADOS
ESTUDIANTES: HUSAI DAVID RUEDA LEDESMA KIMBERLLY AYLLIN DÍAZ HERNÁNDEZ OSCAR IVÁN CALDERÓN QUINTANA SEBASTIÁN PASTRANA NEGRETE SERGIO LUIS JIMÉNEZ ARTEAGA
DOCENTE: GLADYS CASIANO JIMENEZ
UNIVERSIDAD DE CORDOBA FACULTA DE INGIENERIA ING. INDUSTRIAL FISICA III
12 DE MARZO 2017
MONTERIA-CORDOBA
INFOME DE FISICA III
LABORATORIO N°4 PENDULO ACOPLADO
1. OBJETIVOS. 1.1 GENERAL. Vericar el comportamiento de oscilador armónico del péndulo acoplado. 1.2 ESPECIFICOS. Comprobar experimentalmente la existencia de las pulsaciones cuando se superpone dos movimientos armónicos simples. Determinar la frecuencia de las pulsaciones en un sistema de péndulos acoplados. Medir la frecuencia de los modos de oscilación de un sistema de péndulos acoplados. Comprobar experimentalmente la relación existente entre la frecuencia de los modos de oscilación y la frecuencia de las pulsaciones en un sistema de péndulos acoplados.
2. MATERIALES. Los materiales utilizados durante la práctica fueron:
MATERIAL ES Pie estático Varilla soporte, 600mm Varilla soporte, 250mm Varilla de soporte con orificio Nuez doble Platillo para pesas de ranura 10 kg Pesa de ranura, 10g Pesa de ranura, 50g Juego de pesas 150g Cronometro Sedal, 2m Cinta métrica
REFERENC IA P0200100 P0203700
CA NT 1 2
P023100
1
P0204300
2
P0220400 P0220501
2 2
P0220601
2
P0394900
2
------
1
0222000 02222000 ------
1 1 1
3. MONTAJE PROCEDIMIENTO.
Y
Con los materiales suministrados, construya el sistema mostrado en la figura 1 1. Aleje uno de los péndulos unos 4 centímetros de la
posición de equilibrio, libérelo y observe lo que sucede. 2. Determine la frecuencia de las pulsaciones del punto anterior. 3. Coloque a vibrar el sistema en sus modos de oscilación y determine las respectivas frecuencias de oscilación.
de muchos osciladores individuales interconectados entre sí. El modelo de osciladores acoplados se puede aplicar tanto a sistemas mecánicos como a modelos atómicos de sólidos. Así como cada sistema oscilatorio tiene asociada una frecuencia característica de oscilación; un sistema con múltiples osciladores acoplados tiene asociado un conjunto de modos de oscilación con frecuencias características definidas. El sistema más simple y básico es el modelado por dos masas y dos resortes: el primer resorte con un extremo fijo y el otro a la primera masa, y otro resorte que une el otro extremo de la primera masa con la segunda masa.
5. TABLAS Y/O GRAFICAS Tabla 1: Datos tomados. t(s)
Figura1: Montaje de la práctica.
4. TEORIA RELACIONADA. Un sistema de osciladores acoplados es aquel que consta
3.19 3,17 3,2 3,4 3,1 3,19 3,5 3,6 3,1 3,5
oscilacion es 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
T(s)
F
1,06 1,05 1,04 1,15 1,03 1,06 1,1 1,2 1,03 1,16
0,14 0,45 0,94 0,38 0,42 0,94 0,90 0,53 0,91 0,56
péndulo que liberamos inicialmente se detiene momentáneamente y el otro péndulo oscila con la máxima amplitud, después se invierten los papeles.
6. ANALISIS DE RESULTADO. Dos péndulos simples unidos entre sí mediante un hilo de forma horizontal y situados a la misma altura forman un péndulo acoplado. En éste, la energía se transfiere por el hilo pasando de un péndulo a otro progresivamente. Si se hace oscilar uno de los péndulos, después de un tiempo comenzará a frenarse gradualmente mientras que el otro péndulo empieza a oscilar aumentando su amplitud progresivamente. Llegará un momento en que el primer péndulo se pare totalmente, pues su energía se transfiere al segundo que alcanza su amplitud máxima, empezando ahora el proceso en sentido inverso.
2. ¿Cuantos modos de oscilación tiene este sistema? Solución: Este sistema posee modos de oscilación:
Solución: 4. ¿Qué papel cumple la masa ubicada entre los dos péndulos? Solución: El papel que cumple es el de transferencia de energía, de un péndulo a otro.
1. Describa lo sucedido en el procedimiento 1. De una explicación.
El péndulo al alejarse de su posición de equilibrio y luego soltarlo sucede que, empieza a oscilar y su amplitud disminuye a medida que pasa el tiempo. Por el contrario el otro péndulo que estaba en reposo empieza a oscilar, con una amplitud que aumenta. Al cabo de cierto tiempo el
Modos normales Pulsaciones
3. ¿Existe alguna relación entre las frecuencias de los modos de oscilación y la frecuencia de las pulsaciones? Explique
7. RESPUESTAS A PREGUNTAS
Solución:
dos
5. De 5 ejemplos de sistemas de péndulos acoplados que se presenten en la naturaleza. Solución:
Oscilador con sistema de giro acoplado En un columpio Osciladores elásticos En las ramas de un árbol En un sistema mecánico
6. ¿Qué relación existe entre la solución del sistema cuando oscila según el procedimiento 1 y cuando lo hace en lo modos de oscilación? Solución: 7. ¿Es el movimiento observado un movimiento armónico simple amortiguado? Solución: El movimiento observado si se puede definir, como un movimiento armónico amortiguado ya que hay una fuerza de fricción opuesta al movimiento, que finalmente provoca que la amplitud disminuya exponencialmente a medida que pasa el tiempo. 8. CONCLUSION. En conclusión podemos decir que un sistema de osciladores acoplados es aquel que consta de muchos osciladores individuales interconectados entre sí, de forma que el movimiento de uno de ellos influye en todos los demás, que nos da a entender que el neto del acoplamiento de dos o más osciladores se puede describir como un intercambio de energía entre ellos. También podríamos decir que una oscilación acoplado es un modelo elemental de lo que sucede en el interior de un sólido regular lineal, pues las partículas que lo componen
presentan ligeras vibraciones en torno a sus posiciones de equilibrio, comportándose como pequeños osciladores. 9. BIBLIOGRAFIA. http://www.principiamalaga.com/p/images/pdf/we b-pendulos-acoplados.pdf
10.
ANEXOS.
