laboratorio fisica 3 ondas

Laboratorio física III
Velocidad de propagación de una onda (cubeta de ondas)
Fundación universitaria del área andina
Facultad de ingeniería
Valledupar-cesar
2014-2
Introducción
En este laboratorio pretendemos estudiar el comportamiento de una onda en la cual una onda consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio. También demostraremos la relaciónexistente entre la velocidad de onda y la frecuencia así como también la profundidad del agua. A continuación estarán unos conceptos previos para entender mejor este estudio.
FUNDAMENTOS FISICOS
En física, una onda consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, a través de dicho medio, implicando untransporte de energía sin transporte de materia. El medio perturbado puede ser de naturaleza material o inmaterial.
La magnitud física cuya perturbación se propaga en el medio se expresa como una función tanto de la posición como del tiempo φ(r,t) matemáticamente, se dice que dicha función es una onda si verifica la ecuación de ondas:
∇2φ(r,t)=1v2∂2∂2φ(r,t)Donde es la velocidad de propagación de la onda. La velocidad de propagación de la onda está relacionada con la longitud de onda a través de la frecuencia por la ecuación.
v=λ𝑓
Puede ocurrir que en ciertos medios la frecuencia y la longitud de onda sean inversamente proporcionales, de manera que la velocidad es constante(independiente de frecuencia y de longitud de onda). En este caso se dice que el medio no presenta dispersión. Por el contrario, cuando la velocidad de propagación depende de la frecuencia decimos que el fenómeno de propagación presenta dispersión o que el medio es dispersivo.
Para las ondas transversales, la longitud de onda es la distancia desde un punto de una onda hasta un punto idéntico sobre laonda siguiente, tal como la distancia entre dos crestas sucesivas.
OBJETIVOS
Demostrar la relación existente entre la velocidad de onda y la frecuencia, así como también con la profundidad del agua.
IDEAS PREVIAS
Dos ondas viajan en la misma cuerda, ¿Es posible para ambas tener a) diferentes frecuencias, b) diferentes longitudes de onda, c) diferentes rapideces, d)diferentes amplitudes, e) la misma frecuencia, pero diferentes longitudes de onda? Explique su razonamiento.
Si, en el caso de las frecuencias de dos ondas en el mismo medio podemos citar para explicar este fenómeno una situación que ocurrio en el laboratorio al cambiar la frecuencia del generador de ondas se observaba que por un instante en el agua (medio) ocurrían varias ondas de diversasfrecuencias, asi mismo puede ocurrir en el caso de dos ondas sobre una cuerda, esto demuestra visualmente que dos ondas diferentes pueden viajar en el mismo medio, y no solo se limita a ondas del mismo tipo (mecánicas y electromagnéticas) si no a ondas de varios tipos, lo podemos comprobar en nuestra vida diaria en la cual recibimos sonidos y ondas lumínicas.
Si, para el caso de la cuerda siendonosotros el generador de la perturbación notamos que podemos variar la longitud de la onda cambian la apertura que le damos a nuestra mano, podemos citar que la longitud de onda puede referirse a su ancho, en el caso de la cuerda dependiendo la energía y el movimiento que genere tales ondas, estas pueden variar en su tamaño y en su ancho, esto también se puede relacionar con la amplitud porque generael mismo fenómeno.
Si, se puede variar la rapidez porque si variamos la longitud de onda de una onda a otra es lógico que la velocidad de una será diferente respecto a la otra, si observamos una perturbación leve en un estanque, por ejemplo originiada por el viento y luego creamos una perturbación mayor digamos por la caída de una roca en el agua, podemos notar que la segunda onda puede dar...