Movimiento ondulatorio

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 6 (1323 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 31 de agosto de 2012
Leer documento completo
Vista previa del texto
Movimiento Ondulatorio

Objetivos
Observar el fenómeno de propagación de ondas longitudinales y encontrar la relación entre frecuencia y tono para las ondas observadas
Determinar la longitud de onda, la frecuencia de propagación de una onda transversal estacionaria.


Equipo y materiales necesarios

1 Generador de señales
2 Cables de conexión largos de 1[m]
2 Bases universales
2Varillas de 1(m)
1 varillas de 1.5 (m)
1 varilla de 20 (cm)
1 Impulsor de ondas
3 Tornillos de sujeción
1 una cuerda de longitud ≥ 2(m)
1 Masa de 50 (g)
1 Flexómetro
1 Bocina
1 Osciloscopio

Desarrollo experimental

Experimento 1: Ondas Transversales Estacionarias

Armado del dispositivo experimental de acuerdo a la figura 1 mostrada a continuación para generar una onda estacionariatransversal



Fig. 1 Dispositivo experimental.
Se muestra a continuación la onda transversal estacionaria fundamental que se genero del experimento.



Se procede a medir la masa y la longitud de la cuerda empleada:

masa cuerda: 0.0096 Kg
longitud cuerda: 2.6 m

Con los datos anteriores se obtiene el valor de la densidad lineal de la cuerda
Densidad lineal de la cuerda μ=m/l=〖0.0096〗_Kg/〖2.6〗_m

μ=〖0.00369〗_(( Kg)⁄m)
A continuación, con las siguientes expresiones matemáticas se registran los datos obtenidos en la tabla 1 y 2.
Rapidez de propagación:
Velocidad de Propagación
V=λ_(n ) ν_n

Dónde:
λ_(n )es la longitud de onda del enésimo modo de la onda estacionaria(m).
ν_nes la frecuencia correspondiente al enésimo modo(Hz)
V es la rapidez depropagación de la onda(m/s).

Pero: λ_(n )=2L/n
Dónde:
L es la longitud de la cuerda y n es el modo.


Rapidez de propagación de las ondas en una cuerda
Como v=√(T/μ) → T=v^2 μ
Tensión de la cuerda
T= mg
Donde m=(kg), g= 9.78 (m/s2), T=(N)

Se procede a calcular la rapidez teórica de la onda utilizando una masa de 100(gr)

〖 v〗_ =√(T_2/μ)=√(((〖9.78〗_(m/s^2 ) )(〖0.1〗_K))/〖0.00369〗_(( Kg)⁄m) )

v_ =〖16.28〗_(m/s)
Tension de la cuerda
T= mg = (0.1 kg)( 9.78 (m/s2) = 0.978 (N)
Tabla 1.

PRUEBA MODO DE VIBRACIÓN
N TENSIÓN
T [N] VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
EXPERIMENTAL
v [m/s] DISTANCIA
ENTRE NODOS [m]
λ_n [m]
f[Hz]
1 1 0.978 17.58 1 2 8.79
2 2 0.978 17.56 .521 1.042 16.86
3 3 0.978 17.193 .33 0.66 26.05
4 4 0.978 17.035 .240.48 35.49

VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN EXPERIMENTAL PROMEDIO = 17.342 (m/s)

Error= │((error teorico –error experimental)/error experimental)*100)│
E1= │((16.28-17.58)/16.28 )*100)│= 6.52%

-





Se procede a calcular la rapidez teórica de la onda utilizando una masa de 200(gr)

〖 v〗_ =√(T_2/μ)=√(((〖 9.78〗_(m/s^2 ) )(〖0.2〗_K))/〖0.00369〗_(( Kg)⁄m) )

v_=〖23.023〗_(m/s)

Tension de la cuerda
T= mg = (0.2 kg)( 9.78 (m/s2) = 1.956 (N)
Tabla 2.

PRUEBA MODO DE VIBRACIÓN
N TENSIÓN
T [N] VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
EXPERIMENTAL
v [m/s] DISTANCIA
ENTRE NODOS [m]
λ_n [m]
f[Hz]
1 1 1.956 24 1 2 12
2 2 1.956 24.41 0.5 1 24.41
3 3 1.956 24.39 0.335 0.67 36.41
4 4 1.956 23.71 0.245 0.49 48.39

VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN EXPERIMENTAL PROMEDIO = 24.127(m/s)

Error= │((error teorico –error experimental)/error experimental)*100)│
E2= │((23.023-24.127)/23.023 )*100)│= 4.795%




Fig 2 Onda Transversal Estacionaria.

ACTIVIDAD 7
¿Cómo son las frecuencias de los modos observados con respecto a la frecuencia fundamental? Son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental.
f_n=nf_1
ACTIVIDAD 8
¿Qué relación guarda la separación entrenodos consecutivos con respecto a la longitud de la cuerda? La cuerda se divide equitativamente tantas veces como el modo de vibración, por lo que si es n=2 se divide en 2 partes iguales, si n=5 se divide en 5 partes iguales.
En frecuencia fundamental, la distancia entre nodos es un medio de la longitud de onda, eso es la longitud de la cuerda, y de manera general, la distancia entre...
tracking img