UNIVERSIDAD NACIONALMAYOR DE SAN MARCOS

CURSO: LABORATORIO FISICA II

SEMESTRE ACADEMICO: 2015 - I

TTULO: EXPERIENCIA DE MELDE (MOVIMIENTO VIBRATORIO)

INTEGRANTES: .. .. .. .. .. ..

2015

EXPERIENCIA DE MELDE (MOVIMIENTO VIBRATORIO)I. OBJETIVO:Investigar sobre las ondas que se producen por el vibrante.

II. EQUIPOS Y MATERIALES: 1 vibrador elctrico. 1 soporte universal. Juego de pesas y porta pesas. 1 cuerda delgada. Regla de madera / metlica. 1 balanza digital.

III. PROCEDIMIENTO: Primero, nuestro grupo tom las siguientes medidas a la cuerda que vamos a usar:

Masamc = kg. Longitud L = cm. Densidad = kg/m.

Luego de esto armamos el montaje necesario para el experimento, para esto separamos a la polea del vibrador unos 1.26 m y ponemos la cuerda de forma horizontal: 1.26 m

1. Encendemos el vibrador y colocamos en la porta pesas, pesas adecuadas que nos generen 6 o menos armnicos:Vientre

/2

Las pesas colocadas nos proporcionaran la fuerza de tensin (T=mg), necesaria para obtener las ondas estacionarias que necesitamos para medir la media longitud de onda (/2) producida. 2. Adicionamos pesas al experimento para obtener ondas estacionarias de 6, 5, 4, 3 y 2 vientres. Despus medimos la longitud de onda como hicimos anteriormente, luego un compaero anota los resultados obtenidos en la Tabla 1:N de armnicos o vientresT(N)(m)

60.74 N0.42 m0.18

51.03 N0.51 m0.26

41.72 N0.63 m0.39

32.7 N0.83 m0.69

25.9 N1.26 m1.59

3. Graficamos los datos obtenidos:

T vs

T vs 2

Estas graficas (hechas por computadora) se compararon con las nuestras echas manualmente.Pudimos observar que en ambas graficas (la de computadora y la del grupo) la grfica era una parbola, por lo que tendremos que hacer un ajuste para que nos bote una recta.

4. Hicimos un ajuste por mnimos cuadrados:

2 (m2)T(N)(2)2(m2)T2(N2)2*T(m2*N)

0.180.740.03240.54760.1332

0.261.030.06761.06090.2678

0.391.720.15212.95840.6708

0.692.70.47517.291.863

1.595.92.528134.819.381

3.1112.093.256346.666912.3158

Obtenemos por el mtodo cuadrados mnimos la pendiente de la recta Ecuacin de la recta: T= m 2+bm=pendienteb=interseccin con el eje T(N)

Entonces la ecuacin de la recta ser: 2 + 0.1605

Segn la grfica T vs 2, nosotros deducimos: Sabemos que: , reemplazamos valores para obtener la frecuencia del vibrador:

IV. EVALUACIN:

1. Qu es una onda estacionaria y como se producen?Son aquellas ondas en las cuales, ciertos puntos llamados nodos, permanecen inmviles.Se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza, amplitud y longitud de onda:*La primera se propaga de izquierda a derecha. (y1 =A.cos(kx-wt))*La segunda se propaga de derecha a izquierda. (y2 =A.cos(kx+wt)) Onda estacionaria = Y= y1 +y22. Explique la diferencia entre una onda transversal y una longitudinal.Ambas son ondas mecnicas, sin embargo:*En las ondas longitudinales el movimiento de las partculas de la onda es paralelo a la direccin de su propagacin.*En las ondas transversales las partculas se mueven perpendicularmente a la direccin de propagacin de la onda.3. Qu aplicaciones hay en la actualidad del experimento de Franz Mendel?- SONAR: (Sound Navigation And Ranging): Es un sistema de navegacin y localizacin similar al radar utilizado para orientarse.-ECOGRAFIA: Emplea los ecos de una emisin de ultrasonidos dirigida sobre un cuerpo u objeto como fuente de datos para formar una imagen de los rganos o masas internas con fines de diagnstico.-TELECOMUNICACIONES: Al realizarse una transmisin de televisin o una comunicacin radial o telefnica, se producen las ondas estacionarias.-MSICA: Al soplar en un tubo de caa. Las ondas que se propagan a lo largo de la corriente turbulenta mantienen una oscilacin uniforme, produciendo ondas estacionarias en la columna de aire, haciendo que el tubo suene.4. Qu es la levitacin sonora? De qu manera es utilizado el concepto de ondas estacionarias?*Es un fenmeno fsico no lineal relacionado con las ondas acsticas (ya sea sonido o ultrasonido) que consiste en que al incidir en un objeto y bajo determinadas circunstancias, las ondas acsticas logran mantener ese objeto suspendido en el aire sin necesidad de contacto alguno, de ah el nombre de levitacin. * Para lograr la levitacin generalmente se requiere el uso de ondas estacionarias y niveles sonoros muy elevados (del orden de 155 dB ref. 20Pa) para lograr levitar muestras de unos cuantos gramos y dimensiones de unos cuntos milmetros.

V. CONCLUSIONES:

Haciendo uso del experimento modelado por Franz Mendel se pudo obtener la frecuencia de la onda (estacionaria). La frecuencia se obtuvo igualar la pendiente de la funcin lineal obtenida por el mtodo de aproximacin de mnimos cuadrados de los datos obtenido en laboratorio. El valor de la frecuencia es de 166.27 Hz La funcin lineal obtenida el laboratorio permite predecir la velocidad de una onda estacionaria aproximado a partir de una longitud de onda dada.

VI. RECOMENDACIONES:

Precisar la posicin de la polea ya que a medida que aumente la masa en la porta pesas este no cambie su posicin inicial. La cuerda debe de estar sujeto al vibrador y colocada de forma paralela a la meza.