Relatorio Oscilador forçado ufba

Universidade Federal da Bahia
Instituto de física
Física geral e experimental II

Oscilador Forçado

Objetivo - Determinar o fator de amortecimento e o fator de qualidade de oscilações forçadas com diferentes comprimentos de barra.
- Achar a dependência entre frequência de vibração natural da haste e comprimento da mesma.

Tratamento de dados - Parte 1: Fator de amortecimento e qualidade
Diferentes frequencias (ω) e suas respectivas amplitudes (A) foram obtidas em torno da frequencia de vibração natural (ω0) de uma haste em um oscilador forçado. Utilizamos 5 comprimentos diferentes de haste.
Tabela 1: Frequências e amplitudes obtidas para L = 28,5cm
Grafico 1:
L = 28,5 cm ω (rad/s) f (Hz)
A (cm)
134,460
21,4
0,4
135,717
21,6
0,5
136,973
21,8
0,6
138,230
22,0
0,6
139,487
22,2
0,7
140,743
22,4
0,9
142,001
22,6
1,0
143,257
22,8
1,6
144,513
23,0
2,3
145,770*
23,2
3,8
147,027
23,4
3,7
148,283
23,6
2,5
149,540
23,8
1,2
150,796
24,0
1,3
152,053
24,2
0,7
153,310
24,4
0,6
154,567
24,6
0,5
155,823
24,8
0,5
157,080
25,0
0,4
158,336
25,2
0,4
159,593
25,4
0,3
*: frequencia de vibração natural (ω0).
Gráfico 1: Pontos obtidos para o comprimento L = 28,5 cm.

Utilizando a frequência de ressonância (ω0), será encontrado o fator de amortecimento (γ) e, com ele, o fator de qualidade.
Experimentalmente, será deduzida a largura da meia altura do pico. Essa largura (Δ ω) é o fator de amortecimento.

Para L = 28,5 cm: ω0 = 145,770 rad/s
A’ = 2,68 cm ω1 = 144,795 rad/s ω2 = 148,092 rad/s
Δ ω = = 3,297 rad/s
Para estimar ω1 e ω2, foi feita uma interpolação entre os dois pontos mais proximos dos valores da amplitude A’ nas duas bordas do grafico. Por exemplo, para determinar ω1, foi feita uma interpolação entre os pontos onde a amplitude é igual a 2,3 e 3,8.
Fator de qualidade:

Para L = 28,5 cm:
Q1 = 145,770/3,297
Q1 = 44,213
O mesmo procedimento de tratamento de