AN EXPERIMENTAL TEACHING PROPOSAL FOR THE STUDY OF THE AERODYNAMICS OF CARDBOARD CYLINDERS USING VIDEO ANALYSIS OF DAMPED OSCILLATIONS
DOI:
https://doi.org/10.26512/rpf.v8i1.46548Keywords:
Equilibrium conditions of a rigid body. Moment of a force. Physics teaching.Abstract
In this work, we present a low-cost activity that investigates the drag force that acts on the geometry of cylinders made with cardboard disks of different thicknesses through the damped oscillations of a mass-spring system. Using cardboard discs of the same radius, we built cylinders of different lengths and controlled the mass of the oscillating system, keeping it fixed. Through this methodology, we studied the influence of the exclusive variation of the magnitude of the drag force in the dynamics of the system through the variation of the length of the cylinder, keeping the other accessible parameters of the system fixed. The video analysis technique is used to track the system's movement and the experimental data are fitted with the well-known subcritical damped oscillations model, leading the student to investigate and draw conclusions about the viscous friction force's functional dependence on the cylinder's length formed by the cardboard disks.
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