Ondas Estacionarias en una Cuerda

Laboratorio del Cuerpo Rígido y Oscilaciones

Práctica 5

ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA

Integrantes:
- Hernández Castañeda Brenda

Profesor: Plata Pérez Erasmo Netzahualcoyotl
Asistente: Rojas Viveros Raquel

Fecha de entrega: 03/07/2015

ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA
OBJETIVO
Determinar la velocidad de onda determinando la relación funcional entre la frecuencia y la longitud
de onda.MARCO TEÓRICO
El desarrollo de esta práctica requiere la comprensión de conceptos como el de amplitud, longitud de
onda, frecuencia y velocidad de onda. Además cabe establecer la condición de ondas estacionarias en
una cuerda.
En el laboratorio empleamos un dispositivo como el siguiente con el objetivo experimental de hallar la
velocidad de onda. En lugar del altavoz se emplea una bobina que emitepulsos en la cuerda que dan
lugar a la formación de patrones de ondas estacionarias en una cuerda. Con el generador de onda
conocemos la frecuencia y cuando hallamos los patrones de los modos fundamentales de vibración
como los de la figura inferior obtenemos la longitud de onda.

Cuando la frecuencia de la fuerza oscilante, la que marca el generador coincide con alguno de los
modos de vibraciónde la cuerda, la amplitud de su vibración se incrementa notablemente, estamos
en una situación de resonancia

La relación entre la tensión en la cuerda (T) y la velocidad de onda se explica a través de la siguiente
ecuación que debes demostrar:
𝑣= √

𝑇
𝑚

Donde m no es la masa sino la densidad lineal de la masa en la cuerda.
Y por otra parte la velocidad de onda corresponde al producto de lafrecuencia por la longitud de
onda. Luego entonces si la velocidad de onda es constante deberá aparecer una relación hiperbólica
en la grafica de frecuencia contra la longitud de onda (λ). Y si se hace el cambio de variable a (1/λ) la
gráfica deberá corresponder a una recta en donde la pendiente resultante es la velocidad de onda.

 AMPLITUD
Es un movimiento oscilatorio, ondulatorio o señalelectromagnética es una medida de la variación
máxima del desplazamiento u otra magnitud física que varía periódica o cuasiperiódicamente en el
tiempo. Es la distancia entre el punto más alejado de una onda y el punto de equilibrio o medio.

 LONGITUD DE ONDA

La distancia existente entre dos crestas o valles consecutivos es lo que llamamos longitud de onda. La
longitud de onda de una onda describe cuánlarga es la onda. Las ondas de agua en el océano, las
ondas de aire, y las ondas de radiación electromagnética tienen longitudes de ondas.

La longitud de onda representa la distancia real recorrida por una onda que no siempre coincide con
la distancia del medio o de las partículas en que se propaga la onda.

 FRECUENCIA
Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad detiempo de cualquier
fenómeno o suceso periódico

 VELOCIDAD DE ONDA

Todas las ondas tienen una velocidad de propagación finita., en cuyo valor influyen las fuerzas
recuperadoras elásticas del medio y determinados factores de la masa del medio: la densidad lineal
en las cuerdas; la profundidad del agua bajo la superficie, o el coeficiente adiabático, la masa
molecular y la temperatura en el casode la propagación del sonido en un gas.
En todos los casos la velocidad es constante y, como siempre, será:
𝑣=

Δ𝑥
Δ𝑡

 Superposición de Ondas
Cuando dos o más ondas mecánicas de igual frecuencia son transmitidas en un medio, el resultado es
una onda que es la suma de ellas. Esto significa que en cada punto del medio, el desplazamiento es la
suma de los desplazamientos individuales queproduciría cada una de las ondas; a este resultado se le
conoce como Principio de Superposición

Onda resultante con la misma
frecuencia
pero
mayor
amplitud

 Ondas Estacionarias

Cuando en un medio/ como una cuerda o un resorte, se genera una oscilación en uno de sus
extremos, comienza a propagarse una onda. Al llegar al otro extremo del medio, la onda sufre una
reflexión y viaja en sentido contrario...