Instrumentação eletrônica para experimentação do modelo Bouncer Ball dissipativo

Abstract

In our experiments, we studied the classical dynamic of a particle in vertical motion subject to a constant gravitational field and the partial shock with an elastic wall with oscillatory motion located below the particle. The motion of the particle was confined to the vertical direction by a glass guide tube, which was initially evacuated, allowing viscous drag forces to be disregarded. The time between impacts, as well as the time between the reference phase of the movement of the base and the moment of impact and the period of oscillation of the base will be acquired by a hardware and software to obtain the phases space to be compared later with the description of the system through mapping discrete variables via the 'particle velocity immediately after shock 'and' phase of the movement of the base at the instant of shock 'obtained by computer simulation. This requires developing an electronic analog system followed by Digital implemented in reconfigurable logic, more specifically a sequential machine able to discriminate the impact with the metal base from the impacts of the glass guide tube, based on the frequency spectrum of the response of the microphone to these different impacts

Em nossa experimentação, foi estudada a dinâmica clássica de uma partícula em movimento vertical sujeita a um campo gravitacional constante e a choques parcialmente elásticos com uma parede em movimento oscilatório situada abaixo da partícula. O movimento da partícula foi limitado à direção vertical por um tubo guia de vidro, o qual foi feito vácuo, permitindo que forças de arrasto viscoso fossem desconsideradas. O tempo entre impactos, bem como o tempo entre a referência de fase do movimento da base e os instantes dos impactos e o período de oscilação da base serão adquiridos por um “hardware” e “software” para a obtenção do espaço de fases para posteriormente serem comparados com a descrição do sistema via mapeamento discreto nas variáveis ‘velocidade da partícula imediatamente após o choque’ e ‘fase do movimento da base no instante do choque’ obtidas por simulação computacional. Para isso é preciso desenvolver sistema eletrônico analógico seguido de sistema digital implementado em lógica reconfigurável, mais especificamente uma máquina sequencial capaz de discriminar os impactos com a base metálica dos impactos com o tubo guia de vidro, baseado no espectro de frequência da resposta do microfone a estes diferentes impactos