Principiu
Dacă un sistem oscilant este lăsat să oscileze liber, se observă că descreșterea amplitudinilor maxime succesive depinde puternic de amortizare. Dacă sistemul oscilant este excitat de un cuplu periodic extern, se observă că, în regim staționar, amplitudinea depinde de frecvența și amplitudinea cuplului extern periodic, precum și de amortizare. Frecvențele caracteristice ale oscilației libere și curbele de rezonanță ale oscilației forțate pentru diferite valori ale amortizării trebuie determinate.

Sarcini

A. Oscilație liberă

• Determinarea perioadei de oscilație și a frecvenței caracteristice pentru cazul neamortizat.

• Determinarea perioadelor de oscilație și a frecvențelor caracteristice pentru diferite valori ale amortizării. Amplitudinile maxime unidirecționale succesive trebuie reprezentate în funcție de timp. Trebuie calculate rapoartele de atenuare, constantele de amortizare și decrementul logaritmic.

• Realizarea cazului aperiodic și a mișcării lente („creeping”).

B. Oscilație forțată

• Determinarea curbelor de rezonanță și reprezentarea lor grafică folosind valorile amortizării din partea A.

• Determinarea frecvențelor de rezonanță și compararea lor cu valorile obținute anterior.

• Observarea defazajului dintre pendulul de torsiune și cuplul extern de excitare, pentru o amortizare mică, în două situații: frecvența de excitare mult mai mică decât frecvența de rezonanță, respectiv mult mai mare.

Obiective didactice

• Frecvență unghiulară

• Frecvență caracteristică

• Frecvență de rezonanță

• Pendul de torsiune

• Vibrație de torsiune

• Cuplu și cuplu restaurator

• Oscilație liberă amortizată/neamortizată

• Oscilație forțată

• Raport de atenuare / decrement

• Constanta de amortizare

• Decrement logaritmic

• Caz aperiodic

• Creeping (mișcare lentă atenuată)