3B Scientific Pendulum Rod with Angle Sensor, 12V AC (115V,50__60Hz) User Manual
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5.3 Péndulo físico
Con el montaje mecánico de la Fig. 1 se pueden
estudiar oscilaciones de péndulos físicos.
Para el registro es apropiado ya sea un registrador
xt (resp. x-y-t), un osciloscopio de memoria o un
sistema de toma de datos asistido por PC.
En la evaluación cuantitativa de la relación entre la
frecuencia y la longitud del péndulo, en caso de
longitudes de péndulo cortas ( Distancia entre el
punto de rotación y la masa del péndulo < 50 cm)
la descripción por medio de la relación
g
l
T
/
2
π
=
no es lo suficientemente exacta.
Para un estudio matemático exacto del sistema es
necesario tener en cuenta los momentos de inercia
de la barra del péndulo, del masa pendular y de la
suspensión del péndulo.
5.4 Péndulos físicos acoplados
Con dos péndulos de barra dotados de sendos
sensores de ángulo se pueden realizar oscilaciones
de péndulos (Fig. 5).
Los péndulos se acoplan entre sí por medio de un
muelle helicoidal (Resorte helicoidal 3 N/m
U15027), que se cuelga en los agujeros de las
barras de los péndulos.
Fig 5
5.5 Figuras de Lissajous
Las tensiones de salida de ambos sensores de
ángulo se conectan a las entradas x e y de un
registrador de coordenadas (alternativamente a un
osciloscopio de memoria o a un sistema de toma
de datos asistido por PC). Desplazamientos de fase
definidos entre las dos oscilaciones se pueden
prefijar con imanes de sujeción y contactos de
liberación (Fig. 6, 7).
En el circuito de la Fig. 7 el péndulo I abre la placa
de contacto en el punto más bajo. En esta forma se
libera el péndulo II con un retardo de 90°.
Fig 6 A Bobina con núcleo de hierro, B Interruptor
Fig 7 A Placa de contacto
Si los 2 péndulos tienen longitudes diferentes, se
originan figuras de Lissajous de cursos no
congruentes. Para realizar figuras de Lissajous de
una relación de frecuencias de 1:2 una de las
barras de 1 m se debe cambiar por una de 25 cm.
El ajuste fino de la relación de frecuencia de 1:2 se
realiza desplazando el masa pendular
a lo largo de
la barra de péndulo corta.
5.6 Péndulo de muelle
Para el estudio con péndulos de muelle se fija la
barra de péndulo como se indica en la Fig. 8.
Fig. 8