Oscillazioni forzate – Pendolo di Pohl con misura Dinamica

Principio Se si lascia oscillare liberamente un sistema oscillante, si può osservare che il decremento delle ampiezze massime successive dipende fortemente dal valore di smorzamento. Se il sistema oscillante viene fatto oscillare da un’oscillazione torsionale esterna, possiamo osservare che l’ampiezza in stato stazionario è funzione della frequenza e dell’ampiezza dell’oscillazione torsionale periodica esterna e del valore di smorzamento. Lo scopo di questo esperimento è determinare la frequenza caratteristica dell’oscillazione libera e la curva di risonanza di un’oscillazione forzata. Vantaggi

• Oscillazione di lunga durata grazie ai cuscinetti a sfera
• Smorzamento tramite freno a correnti parassite resistente all’abrasione
• Semplice illustrazione del principio elementare delle oscillazioni forzate
• Adatto anche per dimostrazioni ed esperimenti studenteschi
• Misurazione e valutazione semplici tramite software di tracciamento del movimento

Compiti A. Oscillazione libera

1. Determinazione del periodo di oscillazione e della frequenza caratteristica per il caso non smorzato.
2. Determinazione del periodo di oscillazione e delle corrispondenti frequenze caratteristiche per diversi valori di smorzamento. Calcolo dei rapporti corrispondenti di smorzamento, costante di smorzamento e decremento logaritmico.
3. Realizzazione del caso aperiodico e del caso strisciante.

B. Oscillazione forzata

1. Determinazione della curva di risonanza e rappresentazione grafica della curva di risonanza mediante i valori di smorzamento di A.
2. Osservazione della differenza di fase tra il pendolo di torsione e l’eccitante rotazione esterna per un piccolo valore di smorzamento con diverse frequenze di eccitazione.

Obiettivi formativi

• Velocità angolare
• frequenza caratteristica
• frequenza di risonanza
• pendolo di torsione
• oscillazione torsionale
• coppia di ripristino
• oscillazione libera smorzata/non smorzata
• oscillazione forzata
• rapporto di smorzamento/decremento
• smorzamento costante
• decremento logaritmico
• caso aperiodico
• strisciante