Ondas Estacionarias

PRACTICA II: ONDAS ESTACIONARIAS


Resumen

Las ondas estacionarias no son ondas de propagación sino los distintos modos de vibración de una cuerda, una membrana, etc. Se describirán los modosde vibración de una cuerda, con la ayuda de una “experiencia” llevada a cabo en el laboratorio. Se medirán las posibles frecuencias de oscilaciones de una cuerda que está unida en sus dos extremos ydeterminar una seria armónica.

Materiales

Varilla de soporte
Nuez
Hilo
Generador de ondas
Polea y soporte
Juego de masas y porta pesas

Introducción

La cuerda unida en un extremo con elgenerador y el otro extremo cuelga un platillo en el que se colocan masas.

Tenemos un sistema oscilante, la cuerda, y la fuerza oscilante proporcionada por el generador, Cuando la frecuencia de lafuerza oscilante la que marca el generador coincide con alguno de los modos de vibración de la cuerda, la amplitud de su vibración se incrementa notablemente, entonces estaremos en una situación deresonancia.

Se denominan nodos a los puntos x que tienen una amplitud mínima, 2ASin(kx) = 0, por lo que kx = nπ con n = 1, 2, 3, … o bien, x = λ/2, λ, 3(λ/2), … la distancia entre los nodosconsecutivos en media longitud de onda λ/2.

Ahora se considera una cuerda con longitud L fija en los extremos. La cuerda tiene un conjunto de modos normales de vibración, cada uno con una frecuenciacaracterística.

Una onda estacionaria se puede considerar como la interferencia de dos movimientos ondulatorios armónicos de la misma amplitud y longitud de onda:

Yi = A Sin (Kx – ωt)

Yr = A Sin(Kx + ωt)

YT = Yi + Yr = 2ª Sin (Kx) * cos (ωt)

Procedimiento

Se mide la masa y longitud de la cuerda con la cual se va a sacar la densidad lineal de la cuerda. Se realiza el montaje y se ponea funcionar el generador de ondas y cada vez se van cambiando las tensiones de la cuerda colocando o quitando mas peso según se requiera., se realiza el experimento 4 veces llenando la tabla de...