Lab Ondas Mecanicas

Trabajo práctico de Laboratorio



ONDAS MECANICAS
Ondas Estacionarias







Grupo integrado por:






Fecha de realización: 25/10/12
Fecha de entrega: 28/11/12

Profesor de la Materia: Ing. Héctor Colavincenzo
Jefe de Laboratorio: Esp. Ing. Héctor Colavincenzo
Ayudante: Ing. Sergio A. Luñansky





INTRODUCCION TEORICA
Una Onda Mecánica es toda perturbación apartir de un estado normal o de equilibrio que se propaga en un medio material, sin el transporte de materia. Ejemplos de estas son: ondulaciones en las plantas a causa de una ráfaga de viento, ondas en el agua a causa de una perturbación, el sonido, ondas en una cuerda, ondas en la tierra provocadas por un temblor, ondas en un gas confinado, etc. Las ondas mecánicas viajan dentro, o sobre lasuperficie de un material con propiedades elásticas, es decir, debe existir algún mecanismo que tienda a restablecer el medio material a su estado de equilibrio. Equilibrio que se propaga en un medio material, sin el transporte de materia. Ejemplos de estas son: ondulaciones en las plantas a causa de una ráfaga de viento, ondas en el agua a causa de una perturbación, el sonido, ondas en unacuerda, ondas en la tierra provocadas por un temblor, ondas en un gas confinado, etc. Las ondas mecánicas viajan dentro, o sobre la superficie de un material con propiedades elásticas, es decir, debe existir algún mecanismo que tienda a restablecer el medio material a su estado de equilibrio.

Las ondas mecánicas tienen varias características;
1.-Se requiere energía para crear una onda, es decircrear la perturbación.
2.-Se propagan sin el trasporte de materia como ejemplo se muestran como las partículas de una cuerda solo suben y bajan, y la materia de un gas confinado al recibir un empuje sólo oscila.
3.-La onda transporta Ímpetu y Energía, basta observar que es posible que la onda haga oscilar cierta masa de la cuerda la cual estaba en reposo y alejada de la perturbación.

[pic]4.-Una onda se clasifica en: Transversal si la oscilación de las partículas es perpendicular a la velocidad de propagación como en el caso de la onda en la cuerda. La onda es Longitudinal si la oscilación de las partículas está en la misma dirección que la velocidad de propagación, tal como la onda en el gas confinado.
5.-La onda se propaga a una velocidad v, tiene una amplitud A, unalongitud de onda λ, el tiempo que tarda la onda en recorrer una distancia de una longitud de onda λ, se denomina periodo T. Se define para una onda la frecuencia f como: f = 1/T Razonemos que la onda recorre una distancia λ en un tiempo de un periodo T, por lo que la velocidad de la onda se relaciona: v = λ/ T ó bien v = f λ (ecuación 1)








[pic]6.-La onda se propaga a una velocidad v y para describir el perfil de la onda debemos notar que depende de las condiciones del tiempo t y de la posición respecto a un sistema de referencia, por ejemplo x, según se muestra el diagrama. La función debe ser del estilo y(x, t )=y(x-vt) según las transformaciones Galileanas.


[pic]


El diagrama anterior muestra un pulso individual, sinembargo para aplicaciones, se tienen siempre ondas continua. Una forma sencilla de producir ondas continuas se logra atando una cuerda a una varilla vibratoria. Si la fuente de ondas (varilla) es un oscilador armónico simple se tienen Ondas armónicas.
La función óptima y(t) que describe el desplazamiento de una partícula en función del tiempo conforme la onda pasa, es una función Sinusoidal. Ahorasi el periodo T corresponde a un cambio de 2 π radianes en la fase. Así en cualquier tiempo t le corresponde un cambio de fase de (2 π t/T). Si además la constante de fase es cero, se tiene la función:
[pic] Ec.2 donde ω se denomina frecuencia angular [pic] Ec. 3 Sin embargo sabemos que la posición de una partícula en el medio de propagación de la onda también depende de la posición, no...