Experiencia de Melde y Resonancia

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  • 7/23/2019 Experiencia de Melde y Resonancia

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    PRCTICA DE LABORATORIO N 5

    Experiencia de melde y resonancia.

    INFORME

    OBJETIVOS

    Estudiar la propagacin de ondas en una cuerda para dar lugar a

    ondas estacionarias.

    Relacionar la frecuencia y el nmero de nodos.

    Determinar la relacin entre la velocidad de la onda, la tensin

    aplicada a la cuerda y el nmero de nodos.

    Determinar una relacin de proporcionalidad entre el nmero de

    nodos(n) con la tensin (T) y la frecuencia (f).

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    EVALUACION DE RESULTADOS OBTENIDOS

    En este laboratorio se trata de buscar una relacin matemtica para la

    generacin de ondas estacionariaspara poder producir una onda !ue

    ser atrapada en cierta regin del espacio.

    En este caso ser una cuerda !ue producir ondas

    estacionarias siempre !ue se tenga los dos extremos de la cuerda

    fi"os.

    Entre estos dos extremos fi"os slo podr existir ondas estacionarias

    con longitudes de onda tales !ue los nodos correspondientes a los dos

    extremos coincidan, esto ocurrir cuando la longitud total de la cuerda

    # sea un nmero entero de veces la mitad de la longitud de onda (!ue

    es la distancia entre nodos)$

    En forma general podemos decir !ue el modo de vibracin con slo

    dos nodos en los extremos, o sea con n % &, se le conoce como modo

    fundamental.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_estacionariashttp://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_estacionarias
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    ' as sucesivamente, notamos en la figura !ue la longitud de la onda

    est decreciendo, si llamamos nal nmero de armnico, se puede

    expresar la longitud de la onda armnica (n), en funcin de la longitud

    de la cuerda, L, con la siguiente frmula

    #ongitud de la onda*

    Donde*

    L:longitud de la cuerdan: nmero de armnicos.

    : longitud de onda.

    Tambi+n podemos decir*

    # % n ( -)

    ara calcular la velocidad de la onda, se tiene la siguiente formula

    / % .f / % T

    0on estas formulas podemos 1allar la frecuencia, la tensin y ladensidad lineal.

    De la velocidad tenemos*

    / % .f

    2abiendo !ue* % -#n

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    Reempla3ando la longitud de la onda, se tiene

    / % . f

    / % -#n.f 444 (5)

    De a1 reempla3ando con la otra frmula de la velocidad se tendr

    / % . f

    %-#n.f 44 (55)

    Despe"ando se tendr la frecuencia

    En(55) elevando al cuadrado setendr*

    De esta frmula, despe"ando podemos obtener la densidad lineal (6)!ue seria

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    71ora veamos la experiencia de melde !ue se 1i3o con los

    instrumentos dados en el laboratorio, para ellos se utili3o el 2tring/ibrator y 2ine 8ave 9enerator cuya funcin es vibrar y generar

    ondas, para ellos se 1i3o el monta"e como se observa en la figura &

    #os !ue se detallara a continuacin a trav+s de tablas y grficos son

    los resultados obtenidos en el laboratorio.

    Tabla de datos del laboratorio

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    #os resultados obtenidos en la tabla !ue se mostro anteriormente en el

    laboratorio a1ora grficamente se tendr

    9R7:507* 7R;E=057

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    Tabla del laboratorio en funcin antinodos vs tensin

    #os resultados grficamente se tendr

    9R7:507* 7R;

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    CONCLUSIONES

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    #a frecuencia (f) es inversamente proporcional al nmero (n) de

    armnicos cuando la tensin (T) es constante.

    #a tensin (T) es inversamente proporcional al nmero de

    armnicos(n) cuando la frecuencia es constante.

    #a densidad lineal (u) de la cuerda es inversamente

    proporcional al cuadrado al nmero de armnico.

    0uando la frecuencia permanece constante y la tensin de la

    cuerda aumenta, disminuye el nmero de segmentos.

    0uando la tensin aumenta y la frecuencia se mantiene

    constante, la densidad lineal disminuye.

    BIBLIOGRFIA

    1ttp*fisica.unmsm.edu.peimagesbb?:55@A-@Experiencia@de@;elde.

    pdf

    http://fisica.unmsm.edu.pe/images/b/b9/FII_02_Experiencia_de_Melde.pdfhttp://fisica.unmsm.edu.pe/images/b/b9/FII_02_Experiencia_de_Melde.pdfhttp://fisica.unmsm.edu.pe/images/b/b9/FII_02_Experiencia_de_Melde.pdfhttp://fisica.unmsm.edu.pe/images/b/b9/FII_02_Experiencia_de_Melde.pdf