Strumenti Utente

Strumenti Sito


fisica:esperienze:motoarmonicosmorzato

LAB2GO Scienza

Moto armonico smorzato

Descrizione

Lo scopo di questa esperienza è capire quali sono gli effetti dello smorzamento sul moto. Si può ottenere un moto oscillatorio smorzato attaccando un magnete ad una estremità del carrello e ponendo sopra la rotaia un foglietto di alluminio o di rame: infatti il campo magnetico variabile del magnete solidale con il carrello che si muove, indurrà nella striscia di alluminio correnti indotte tanto più intense tanto più velocemente si muove il carrello. Tali correnti, dette correnti di Foucault, daranno luogo ad un altro campo magnetico tale da opporsi agli effetti del campo magnetico originale. L'interazione tra i campi magnetici generano uno smorzamento delle oscillazioni, poichè le correnti indotte causano una dissipazione di energia.

Nell’aria o in un fluido qualsiasi la forza di attrito è proporzionale alla velocità della massa così che la II legge della dinamica diventa: $$ma+\beta v+kx=0.$$ La soluzione generale di questa equazione è: $$x(t)=Ae^{-\gamma t}\cos(\omega^{*}t+\phi),$$ con $\gamma=\beta/2m$ coefficiente di smorzamento e $\omega^{*}=\sqrt{\omega^{2}-\gamma^{2}}$. Il moto è quindi armonico con una pulsazione e frequenza minore di quella del moto senza attrito, la differenza tra le due pulsazioni è tanto più piccola quanto più piccolo è il valore di $\gamma$ (vedi anche Oscillatori e Oscillazioni).

Strumenti

Strumenti necessari
strumento 1
strumento 2

Sitografia

Link Descrizione
YoutubeDimostrazione su Youtube
Università di TrentoRiassunto schematico del moto armonico smorzato

Scheda didattica

fisica/esperienze/motoarmonicosmorzato.txt · Ultima modifica: 2020/11/18 13:05 (modifica esterna)