Turtureanu Radu, Mecatronică aplicată, anul II
Studiul pendulului fizic
1. Noțiuni teoretice
1.1. Noțiuni despre pendulul matematic
Fig. 1.1. Reprezentarea componentelor forțelor care apar la un pendul matematic de masă m
Unde:
ε – accelerația unghiulară a pendulului matematic;ω – viteza unghiulară a pendulului matematic;T – perioada de oscilație a pendulului matematic;m – masa pendulului matematic;g – accelerația gravitațională.
1
Turtureanu Radu, Mecatronică aplicată, anul II
1.2. Noțiuni despre pendulul fizic
Fig. 1.2. Reprezentarea componentelor forțelor care apar la un pendul fizic de masă m
2. Partea experimentală
Fig. 2.1. Standul experimental
2.1. Momentul de inerție al pendulului fizic analizat
Cu ajutorul softului CATIA s-a determinat momentul de inerție necesar studiului acestui pendul fizic.
2
Turtureanu Radu, Mecatronică aplicată, anul II
2.2. Perioada pendulului fizic
Cunoscându-se valoarea momentului de inerție, a masei m precum și a distanței h de la centrul de greutatea al pendulului fizic până la axa de rotație, perioada pendulului fizic va avea următoarea valoare:
2.3. Modul de lucru
După montarea tuturor accesoriilor standului experimental (Keylogger, cabluri de conexiune) și realizarea setărilor corespunzătoare în programul MultiLab s-a pus în mișcare pendulul fizic și s-a urmărit graficul ce descrie mișcarea acestuia, putându-se observa cum valoarea amplitudinii scade în timp și că perioada rămâne constantă. S-a repetat experimentul pentru mai multe valori ale unghiului θ de pornire a oscilației.
2.3.1. Primul experiment
Fig.2.3.1.1. Mișcarea descrisă de pendulul fizic pentru un unghi de pornire, θ = 4,50
3
Turtureanu Radu, Mecatronică aplicată, anul II
2.3.2. Al doilea experiment
Fig. 2.3.1.2. Mișcarea descrisă de pendulul fizic pentru un unghi de pornire, θ = 7,310
2.3.3. Al treilea experiment
Fig. 2.3.1.3. Mișcarea descrisă de pendulul fizic pentru un unghi de pornire, θ = 12,810
4
Turtureanu Radu, Mecatronică aplicată, anul II
2.4. Determinarea erorilor (absolută și relativă)
Unde:
εa – eroarea absolută;Tt – valoarea teoretică;Te – valoarea experimentală.
Pentru toate cele trei determinări valoarea experimentală are aceeși valoare Te = 0,98 s.
5
Top Related