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LABORATORIO N° 2
ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA


Integrantes:
CAUSTO VELÁSQUEZ GILBERT
SIDGAR YHON VELASQUEZ YAPUCHURA
TAPIA ALANYA, MARCOS
ANTON NARVAEZ, CESAR ENRIQUE


LIMA – PERÚ
2013


 

RESUMEN
En nuestra práctica de laboratorio se tenía como objetivo, de manera experimental y guiada, de poner a prueba los conceptos vistos y aprendidos durante las clasesanteriores en la práctica de laboratorio, de esta manera se estudia las Ondas Estacionarias en una cuerda para determinar variables como la velocidad de propagación y la densidad lineal sobre el medio. El montaje consistió en utilizar una cuerda como medio para la onda, un sistema vibratorio capaz de generarlas ondas, una polea, utilizada como soporte guía para permitir el desplazamiento de la cuerda,pesas y entre otros elementos de gran importancia.


































INTRODUCCIÓN
El informe de laboratorio Nº 2, presenta una descripción detallada de los hechos, relacionados con el experimento realizado en el laboratorio de Física 2, donde se evaluaron las características de las ondas estacionarias sobre una cuerda. Una onda estacionaria seforma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda (frecuencia) que avanzan en sentido opuesto a través de un medio. 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. Pero la onda estacionaria NO ES una ondaviajera, puesto que su ecuación no contiene ningún término de la forma kx-ωt. Estas permanecen confinadas en un espacio (cuerda, tubo con aire, membrana, etc.). La amplitud de la oscilación para cada punto depende de su posición, la frecuencia es la misma para todos y coincide con la de las ondas que interfieren. Hay puntos que no vibran (nodos), que permanecen inmóviles, estacionarios, mientras queotros (antinodos) lo hacen con una amplitud de vibración máxima, igual al doble de la de las ondas que interfieren, y con una energía máxima. El nombre de onda estacionaria proviene de la aparente inmovilidad de los nodos. La distancia que separa dos nodos o dos antinodos consecutivos es media longitud de onda.



Fig. 1. Onda estacionaria, identificación de los nodos y los antinodos.



MARCOTEÓRICO

Definición
Llamamos onda estacionaria al fenómeno vibratorio de un punto del medio resultante de la superposición de dos ondas progresivas, de igual frecuencia, igual amplitud, pero que se propagan en sentidos opuestos.
Una onda estacionaria ideal es aquella cuya vibración se efectúa sin pérdida ni ganancia de energía, sea por fricción o por emisión radiante, sin que haya propagaciónde la fase.
Ese estado límite, ideal y conservativo, no se puede encontrar en estado puro salvo en condiciones muy particulares. Como ya veremos, los electrones en un átomo se encuentran en estados estacionarios en el estado de energía fundamental de un átomo.
La realidad, nos permite a menudo observar sistemas casi-estacionarios, que se forman en determinados medios limitados. Sus puntosmantienen siempre el mismo estado de vibración, es decir, no hay propagación de fase, pero su energía se degrada por fricción o por emisión de energía.

Percepción de las ondas estacionarias
Si percibimos el sonido de una cuerda de guitarra, hay pérdida de energía por amortiguamiento y radiación. En efecto, las ondas casi-estacionarias que se forman en la cuerda, ceden energía por medio del puente ala caja, la cual irradia energía mediante una onda sonora.
En la cuerda, observamos también que los puntos donde la vibración tiene amplitud máxima permanecen fijos, así como aquellos en los que la amplitud es cero.
Veremos como casi todas las ondas estacionarias o casi-estacionarias, se encuentran asociados a fenómenos de resonancia.
Las ondas estacionarias se producen en medios limitados...