Universidad El Bosque
Martin Awazacko (
[email protected])
Juan Artunduaga (
[email protected])
Ricardo Alvarado (
[email protected] )
Laboratorio de ondas
INTRODUCCION
En este informe de laboratorio se tiene como objetivó evaluar las características de las ondas estacionarias de una cuerda, se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda que avanzan en sentido opuesto a través de un medio. Cuando una onda sinusoidal se refleja de un extremo fijo o libre de una cuerda que haya estirada, las ondas incidentes y reflejadas se combinan de tal manera que forman una onda sinusoidal estacionaria que contiene nodos y antinodos.
Una onda estacionaria es el resultado de la superposición de dos movimientos ondulatorios armónicos de igual amplitud y frecuencia que se propagan en sentidos opuestos a través de un medio, la amplitud de la oscilación para cada punto depende de su posición, la frecuencia es la misma para todos y coincide con la delas ondas que interfieren.
RESUMEN
En esta práctica de laboratorio se analizará el comportamiento de una onda estacionaria en cuerdas, en donde a partir de esto estudiaremos la frecuencia generada, la tensión, la velocidad de la onda, la longitud de la cuerda. El montaje consistió en utilizar una cuerda como medio para la onda, un sistema vibratorio capaz de generar una onda, una polea, utilizada como soporte guía para permitir el desplazamiento de la cuerda, una prensa, pesas y entre otros elementos.
ABSTRACT
In this practice of laboratory there will be analyzed the behavior of a stationary wave in ropes, where from this we will study the generated frequency, the tension, the speed of the wave, the length of the rope. The assembly consisted of using a rope as way for the wave, a vibratory system capable of generating a wave, a pulley used as support guides to allow the displacement of the rope, presses a, weight and between other elements.
OBJETIVOS
General
Determinar qué factores se ven involucrados en las ondas generadas por el movimiento de una cuerda
Específicos
Determinar la longitud de onda que se genera en el movimiento de la cuerda a diversa frecuencia
Hallar la velocidad con la que la cuerda realiza el movimiento
Determinar la frecuencia nodal presente en el movimiento de la cuerda
MATERIALES
Metro
Cuerda
Soporte
Juego de Pesas
Polea
Generador de ondas
MARCO TEORICO
Una onda es una perturbación que se propaga a través de uno o más medios y en su trayecto transportan energía. Estas se pueden clasificar dependiendo de sus características de las siguientes formas: según su medio, dirección, periodicidad, función de propagación. El medio por el cual se propaga, puede ser de naturaleza diversa como por ejemplo el agua, aire, metales o el vacío.
Las ondas estacionarias, son aquellas que permanecen fijas, sin propagarse a otros medios y se forman por la interferencia entre dos ondas de la misma naturaleza, con igual frecuencia que avanza en sentido contrario de la original.
Estas ondas son creadas debido a la suma de infinitas formas de vibración que se transmiten en una cuerda llamados nodos normales.
La frecuencia en una onda estacionaria se define como el número de oscilaciones por unidad de tiempo. Para este caso la frecuencia tiene una relación directa con la tención de la cuerda e inversa con la longitud.
PROCEDIMIENTO
Atamos uno de los extremos de la cuerda a un motor que la haría oscilar y el otro a una polea con un peso al final.
En el software pasco probamos con diferentes frecuencias para hacer oscilar la cuerda y obtener diversos nodos
Contamos cuantos nodos habían y medimos la longitud de cada uno
Medimos la cuerda en la que se generaban los nodos
Procedimos a hallar la velocidad con la siguiente formula:
V=Fλ
Donde F es la frecuencia y λ la longitud de onda
Hallamos la frecuencia de los nodos con la siguiente formula:
Fn=n v2L
Donde n es el número de nodos, v es la velocidad y L es la longitud de la cuerda
RESULTADO
Ver anexo Tabla 1
ANALISIS DE RESULTADOS
Se observó que a medida que la frecuencia de la onda aumenta, la cantidad de nodos va aumentando, su longitud de onda disminuye y también que su velocidad crece de una forma proporcional.
CONCLUSIONES
Del laboratorio se puede concluir que:
Los fenómenos observados si cumplen con la teoría explicada anteriormente.
Que, a mayor frecuencia, mayor serán el número de nodos.
Que la frecuencia nodal es inversamente proporcional a la frecuencia.
Las ondas estacionarias pueden ser simuladas en espacios cerrados.
BIBLOGRAFIA
YOUNG, HUGH D. y ROGER A. FREEDMAN,Física universitaria volumen 1. Decimosegunda edición
PEARSON EDUCACIÓN, México, 2009
ANEXOS
Tabla 1:
# nodos
Frecuencia (Hz)
masa obj (g)
longitud de onda(cm)
longitud cuerda(cm)
velocidad (m/s)
Frecuencia nodal
2
23,5
100
64
126
15,04
0,119
3
35,2
100
44
126
15,48
0,184
4
49,59
100
31
126
15,45
Ñ0,306
5
61,8
100
25
126
15,37
0,244
7
81,55
100
19
126
15,49
0,43
Anexo 1
