Laboratorio i, expereincia 7, estudio sobre ondas estacionarias

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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

FACULTAD DE CIENCIAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

PROGRAMA DE REGULARIZACIÓN DE TÍTULO

LICENCIATURA EN EDUCACIÓN EN FÍSICA Y MATEMÁTICAS

LABORATORIO I

INFORME SOBRE LA EXPERIENCIA N°7

ESTUDIO DE ONDAS ESTACIONARIAS

Profesora:

Cecilia Toledo Valencia

Alumnos:

Manuel Ibaceta Rojas

Fernando Montoya Cáceres

Sergio Contador PeñaDiciembre de 2008

INFORME Nº 7
ESTUDIO DE ONDAS ESTACIONARIAS

I.- Presentación:

Para el estudio de ondas estacionarias se desarrollaron dos experiencias prácticas, la primera relacionada con el estudio de ondas en una cuerda y, la segunda, con ondas estacionarias en tubos. El informe de dichas actividades es lo que se expone a continuación siguiendo los criterios e indicadores deevaluación requeridos e indicados por el profesor.

II Objetivos:

Los objetivos propuestos para esta actividad práctica, son los siguientes:

Objetivo General:
Analizar ondas estacionarias, fuentes de sonido, cuerdas vibratorias y columnas de aire.

Objetivos Específicos:
a) Caracterizar las ondas estacionarias formadas con una cuerda vibrante.
b)Determinar la velocidad del sonido en el aire usando un tubo de resonancia.

III.- Instrumentos y materiales utilizados:

a) Cuerda delgada ((1,70 m)
b) Generador de ondas (Vibrador)
c) Polea
d) Juegos de masas
e) Huincha de medir y Regla metálica
f) Tubo de PVC (110 mm.) con un extremo cerrado
g) Tubo PVC (40 mm.)
h) Diapasones (320 Hz ; 384 Hz ; 440Hz ; 512 Hz)
i) Balanza

IV Procedimiento Experimental:

1ª Actividad: Estudio de Ondas en una Cuerda

La primera actividad consiste en estudiar ondas estacionarias en una cuerda, para ello realizamos el montaje que describimos a continuación y que esquematizamos en la figura 1. Se dispone de una cuerda (de masa y longitud conocida) que esta unida, por uno de sus extremos a ungenerador de ondas (vibrador de frecuencia constante), el otro extremo pasa a través de una polea y se cuelga de esta un cuerpo de masa conocida (m), de manera que produzca una tensión (T) (en la cuerda).
Con el objeto de conseguir diferentes configuraciones de ondas estacionarias, utilizamos varios cuerpos de masas diferentes.

[pic]
Figura 1
Diagrama esquemático de las ondasen cuerdas.
La cuerda tiene dos puntos fijos, A y B. La tensión esta determinada por el peso colgado (mg) en uno de sus extremos.

Instrumentos, materiales y sus medidas:

Medida Medida en S. I.
Cuerda de largo (L): 153,50 [cm.]. 1,535 [m]
Masa cuerda: 0,84 [gr.] 0,0008 [Kg.]
Frecuencia Vibrador: 50 [Hz] 50 [Hz]

Sensibilidad Instrumentos:
Huincha de Medir y/oRegla: 1 [mm] 0,001 [m]
Balanza: 0,1 [gr.] 0,0001 [Kg.]

Medidas con error instrumental:
Largo cuerda: 153,50 ( 0,05 [cm.] 1,5350 ( 0,0005 [m]
Masa cuerda: 0,84 ( 0,05 [gr.] 0,0008 ( 0.00005 [Kg.]

Relaciones utilizadas:
Velocidad de la onda: [pic]
[pic]

Tensión (en la cuerda): [pic]

Densidad Lineal de la cuerda: [pic]

Presentación de datos(mediciones) y cálculos:

a) Cálculo de la densidad lineal de la cuerda (():

[pic]

b) Cálculo de la Velocidad de la onda en función de la tensión (T) y la densidad lineal de la cuerda ((), para diferentes masas:

|  |Masas |  |μ |T [N] |V [m/s] |
|masa N° |g. |Kg.|μ=m/L | | |
| | | | |(mg) | |
|m1 |39,2 |0,0392 |0,000547 |0,3920 |26,7701 |
|m2 |58,4 |0,0584 |0,000547 |0,5840 |32,6748...
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