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M.A.S
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ENERGIA
MOVIMIENTO ARMONICO FORZADO
Laveriano Lumbe Clayton, Castro Roca Gabini, Huamán Huamán Christian.
Código: 1327120072, 1327110011, 1327110109
Turno: Lunes (1-3) pm-Fisica2-UNAC
RESUMEN
En este laboratorio experimentamos y estudiaremos el movimiento armónico forzado,
colocamos el oscilador mecánico junto con el sistema masa resorte y hacemos variar la
frecuencia del generador, hicimos una gráfica posición-tiempo a la cual añadimos una
gráfica transformada rápida Fourier, en la cual obtuvimos la frecuencia de resonancia la
cual es el pico más alto de la gráfica.
INTRODUCCION
Un movimiento forzado es cuando se
lleva en marcha un sistema amortiguado y
se le va introduciendo energía al sistema.
Por ejemplo, al sentarse en un columpio y
hacerlo oscilar, el suministro de energía
se realiza moviendo el cuerpo y las
piernas hacia adelante y atrás, de forma
que se convierte en un oscilador forzado.
Una manera de suministrar energía en un
sistema masa-resorte es mover el punto
de soporte de arriba hacia abajo, con un
movimiento armónico de frecuencia al
principio el movimiento es complicado,
pero finalmente alcanzara un estado
estacionario en el que sistema oscilara
con la misma frecuencia de la fuerza
externa impulsora y con amplitud
constante.
Se define la frecuencia natural como la
frecuencia que tendría el oscilador si no
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estuviesen presente el amortiguamiento,
ni la fuerza impulsora .Cuando la
frecuencia impulsora es igual o
aproximadamente igual, este sistema
oscilara con la amplitud mucho mayor
que la propia amplitud de la fuerza
impulsora. Este fenómeno se denomina
resonancia.
Se denominan curvas de resonancia a la
representación de la amplitud alcanzada
por el oscilador en el estado estacionario
en función de la frecuencia a la que es
activado. Cuando el amortiguamiento es
pequeño, el oscilador absorbe mucha más
energía que la fuerza impulsora a la
frecuencia de resonancia (o próxima a
ella), lo cual no ocurre a cualquier otra
frecuencia; en este caso, se dice que la
resonancia es aguda, pues la curva de la
anchura es estrecha. Cuando el
amortiguamiento es grande, la curva de
resonancia es ancha.
OBJETIVOS
Determinar a frecuencia de
resonancia del sistema masa-
resorte sometido a una fuerza
externa que varía con la
frecuencia
Medir la máxima amplitud del
sistema masa resorte
EXPERIMENTO:
Instrumentos utilizados:
Sensor de movimiento.
Soporte universal.
Resorte.
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Pequeñas pesas.
Programa data estudio.
Balanza.
Amplificador de potencia
Generador de ondas
Ecuaciones a utilizar:
Donde:
w0: Frecuencia natural
K: constante de elasticidad.
m: masa del bloque.
Desarrollo del experimento:
1. Verificar la conexión e instalación
de la interface.
2. Ingresar al programa data studio y
seleccionar crear experimento.
3. Seleccionar sensor de fuerza de la
lista de sensores y efectuar las
conexiones.
4. Activar la opción ingreso de datos
por teclado el que se configura la
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variable de entrada la posición en
metros.
5. Configurar el amplificador de
potencia en el data studio, se
activara el generador de señal
automáticamente
PROCEDIMIENTO:
Mediante la siguente ecuación calculamos
la frecuencia natural
K= 35M= 0.256 kg
Reemplazando los datos w0=11.69
f =1.86
Utilice el programa de software
para controlar la frecuencia de
oscilación del excitador o
accionador de ondas.
Utilice el Sensor de movimiento
para medir el movimiento de la
masa en el extremo del resorte y
mostrar su posición frente al
tiempo.
Luego de haber instalado
correctamente los equipos y
configurado de manera adecuada
obtenemos la siguiente grafica
posición-tiempo
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luego mediante el comando
transformado rápida de Fourier
obtenemos la gráfica amplitud
frecuencia donde identificamos el
pico más alto el cual representa la
frecuencia de resonancia.
F= 1.9
Comparando los resultados obtenidos
observamos que la frecuencia teorica y
experimental se asemejan.
f = 1.86 ≈ F= 1.9
Conclusiones
BIBLIOGRAFIA:
www.monografias.com
mundodiferente.bligoo.com
www.didaciencia.com
mugettiybuel.blogspot.com/
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