Lab #6_ondas Estacionarias en Cuerdas

8/18/2019 Lab #6_ondas Estacionarias en Cuerdas

1/8

Facultad de Ing. Eléctrica FISICA III

Profesor

Ing. Alejandro Ríos

Integrantes:

Lisseth Marín

Jorge Franco

Cristian Velarde

Ondas estacionariasen Cuerdas

Laoratorio !"


2/8

OBJETIVOS

• Estudiar la relación entre la tensión y la longitud de una cuerda vibrante.• Determinar la frecuencia natural de vibración de una cuerda estirada.

INTRODUCCIÓN

Antes de empezar debemos recordar un poco sobre las onda estacionaria lacuales se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza conigual amplitud, longitud de onda (frecuencia) que avanzan en sentido opuestoa través de un medio. na onda estacionaria es el resultado de la superposiciónde dos movimientos ondulatorios armónicos de igual amplitud y frecuencia que sepropagan en sentidos opuestos a través de un medio. !ero la onda estacionariano es una onda via"era, puesto que su ecuación no contiene ning#n término de laforma $%&'t.

Estas permanecen confinadas en un espacio (cuerda, tubo con aire, membrana,etc.). a amplitud de la oscilación para cada punto depende de su posición, la frecuencia esla misma para todos y coincide con las ondas que interfieren. ay puntos que no vibran(nodos), que permanecen inmóviles, estacionarios, mientras que otros (antinodos)lo *acen con una amplitud de vibración m+%ima, igual al doble de la de las ondasque interfieren, y con una energa m+%ima.

De esto estaremos realizando el siguiente laboratorio utilizando una cuerda conlos e%tremos fi"os y el cuerpo vibrante la sacuda para producir un tren de ondasque ser refle"ada.



3/8

ANÁLISIS INDAGATORIO

-ué es una onda mec+nica/

Es una perturbación de las propiedades mec+nicas de un medio material

(posición, velocidad y energa de sus +tomos o moléculas) que se propaga en elmedio.

-ué es una onda estacionaria/

as ondas estacionarias son aquellas ondas en las cuales, ciertos puntos de laonda llamados nodos, permanecen inmóviles

-ué variables intervienen en el movimiento de una onda estacionaria en unacuerda/

0e analizan los diversos par+metros que intervienen en la aparición de ondasestacionarias en la cuerda como son la frecuencia de e%citación f, la densidadlineal de masa de la cuerda, la tensión aplicada 1 y la longitud de la cuerda

MATERIALES

!ara este e%perimento necesitaremos2 3ibrador eléctrico 0oporte universal, varillas, pinzas para su"etar el vibrador 4uerdas2 *ilo pabilo y de nylon 5alanza

6etro (7) !orta&pesas 4on"unto de masas



4/8

EXPLORACIÓN

8. 6ida la longitud de un pedazo de cuerda y su masa con la mayor precisiónposible.

ongitud9 8,:;m (distancia entre polea y vibrador) 6asa del *ilo9 8g.

7.


5/8

'. Cl#$le l ten"i(n en !in" ) l G *r #! +,"er-#i(n

8 Dina 9 8 8>; la tensión agregando o removiendo pequeBas masas*asta que los antinodos se formen con un anc*o m+%imo. A veces no se puedeobtener la amplitud con las masas

Dt+" *e"+"/ % Ten"i(n N/Ten"i(n )

G ( ) !in"

'0 >.8H? 8.H? 8.0 >.H .H 7.78100 >.H H. =.8=1'0 8.8:? 88.:? =.7'00 1.23 12.3 4.4'

5. Cl#$le l l+n%it$! !e +n! *r #! *e"+.

Dt+" *e"+"/ % Ten"i(n N/Vel+#i!! !e*r+*%#i(n

L+n%it$! !e +n!

'0 >.8H? 8.=H >.>=>?0 >.H 7.H>H8 >.>100 >.H .88> >.>?;1'0 8.8:? .;>?: >.>:;8'00 8.H? ;.87 >.>H?H

4. Gr6i7$e l+n%it$! !e +n! -" G



6/8

. De #$er!+ #+n l e#$#i(n / l l+n%it$! !e +n! ) 8T "+n*r+*+r#i+nle".

a pendiente de la gr+fica representa la constante de proporcionalidad. Determinela pendiente y a partir de ella y tomando como referencia la ecuación (;), calcule la

frecuencia. Esta cantidad representa el valor promedio de la frecuencia para todaslas observaciones.

3. C+m*re "$ -l+r *r+me!i+ en#+ntr!+ en el *"+ nteri+r #+n el -l+r !e1'0 -i,r#i+ne" *+r "e%$n!+. Cl#$le el *+r#ent9e *r+me!i+

Ierror9 87> J K 8.= J L 87> J % 8>>I 9 :.H: I

:. Cl#$le l -el+#i!! !e l +n! *r #$n!+ tiene 5 "e%ment+"

v 9 M % f 9 =(?H) (87>) 9 7. mLs

ANÁLISIS DE RESULTADOS

1. Men#i+ne l+" err+re" 7$e *+!r;n #+meter"e l !eterminr l l+n%it$! !el"e%ment+ -i,rnte.

os errores m+s frecuentes que se puede presentar en esta e%periencia sepueden detectar f+cilmente debido a que son errores aleatorios, as podramosclasificarlo de la siguiente forma2

o a inestabilidad de que posee la cuerda mientras se encuentra en estadovibratorio.

o


7/8

5.


8/8

CONCLUSION

De esta manera concluimos que2

o

!odemos concluir que la longitud de onda disminuye si la frecuenciaaumenta, ya que como vimos anteriormente en la gr+fica estas tienen uncomportamiento decreciente, por tanto son inversamente proporcionales.

o 0i *ay una mayor tensión sobre la cuerda, la longitud de onda aumentara,ya que estas tienen un comportamiento directamente proporcional.

o os nodos son puntos de la cuerda donde no se trasmite energa en estos,

en cambio en los antinodos son los puntos donde la amplitud es m+%ima.

o a velocidad de propagación de una onda depende de la tensión que *ay

en la cuerda por tanto a un aumento de tensión en una misma cuerda, suvelocidad ser+ mayor.

o En una onda estacionaria el patrón de la onda no se mueve, pero si lo*acen los elementos de la cuerda.

GLOSARIO

8. Ondas2 3ibración periódica a través de un medio o del vaco, que tiene una

longitud de entre 8> y ;> m.7. Ondas Estacionarias2 0e producen cuando interfieren dos movimientos

ondulatorios con la misma frecuencia, amplitud pero con diferente sentido, a lolargo de una lnea con una diferencia de fase de media longitud de onda.

=. ongitud de Onda2 distancia real que recorre una perturbación (una onda) enun determinado intervalo de tiempo.

. Nodos2 es todo punto de una onda estacionaria cuya amplitud es cero encualquier momento.

;. Antinodos2 4ada uno de los puntos de m+%ima amplitud en cualquier momentode una onda estacionaria.


Documents

Lab #6_ondas Estacionarias en Cuerdas