Ondas Mecanicas Estacionarias

Laboratorio de Física Universitaria 1 Arturo Bailón

Ondas Mecánicas Estacionarias

Primavera 2006

ONDAS MECANICAS ESTACIONARIAS
OBJETIVO GENERAL DE LA FÍSICA: -El alumno obtendrá una clara visión de las ideas sobre la naturaleza a través de las prácticas experimentales. Una visión que lo acostumbrará a encontrar las mejores soluciones, además de brindarle conocimientos específicos,fundamentales para la prevención de accidentes, para la modificación de productos, procesos, formas de trabajo y mejora de tecnología en el campo de la ingeniería. OBJETIVOS PARTICULARES: -El alumno entenderá el concepto de onda mecánica y conocerá las relaciones entre las magnitudes físicas para su descripción. -El alumno entenderá el significado y observará a lo que se nombra ondas mecánicasestacionarias en una cuerda. -El alumno comprenderá el fenómeno de interferencia constructiva y destructiva así como el término “modos normales de vibración” HABILIDADES QUE GENERA LA PRACTICA -El alumno obtendrá la habilidad de realizar mediciones precisas y poder calcular la propagación del error para una división matemática de mediciones directas. - El alumno obtendrá la habilidad de manipular aparatosque involucran oscilaciones y el concepto de frecuencia. -El alumno reforzará su habilidad para relacionar variables en un modelo matemático, guiándose con la teoría y llevando a cabo un cambio de variable para un análisis lineal. MATERIALES PARA LA PRACTICA *Bocina se refiere al Generador de Ondas Económico, del Inglés [Economy Wave Driver]*

*Nota: el cordón de fábrica de la bocina eselástico por lo cual no es funcional en este caso*

2006 Física, Departamento de Física y Matemáticas. Universidad Iberoamericana. México D.F.

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Ondas Mecánicas Estacionarias

Primavera 2006

TEORIA: Una Onda Mecánica es toda perturbación a partir de un estado normal o de equilibrio que se propaga en un medio material, sin el transportede materia. Ejemplos de estas son: ondulaciones en las plantas a causa de una ráfaga de viento, ondas en el agua a causa de una perturbación, el sonido, ondas en una cuerda, ondas en la tierra provocadas por un temblor, ondas en un gas confinado, etc. Las ondas mecánicas viajan dentro, o sobre la superficie de un material con propiedades elásticas, es decir, debe existir algún mecanismo que tiendaa restablecer el medio material a su estado de equilibrio.

Fig. 1 Una onda es una perturbación

Las ondas mecánicas tienen varias características; 1.-Se requiere energía para crear una onda, es decir crear la perturbación. 2.-Se propagan sin el trasporte de materia como ejemplo se muestran como las partículas de una cuerda solo suben y bajan, y la materia de un gas confinado al recibir unempuje sólo oscila. 3.-La onda transporta Ímpetu y Energía, basta observar que es posible que la onda haga oscilar cierta masa de la cuerda la cual estaba en reposo y alejada de la perturbación.

4.-Una onda se clasifica en: Transversal si la oscilación de las partículas es perpendicular a la velocidad de propagación como en el caso de la onda en la cuerda. La onda es Longitudinal si la oscilaciónde las partículas está en la misma dirección que la velocidad de propagación, tal como la onda en el gas confinado. 5.-La onda se propaga a una velocidad v, tiene una amplitud A, una longitud de onda λ, el tiempo que tarda la onda en recorrer una distancia de una longitud de onda λ, se denomina periodo T. Se define para una onda la frecuencia f como:

Fig. 2

f = 1/T
Razonemos que la ondarecorre una distancia λ en un tiempo de un periodo T, por lo que la velocidad de la onda se relaciona:

v = λ/ T

ó bien

v = f λ........Ecuación. 1

Fig.3

2006 Física, Departamento de Física y Matemáticas. Universidad Iberoamericana. México D.F.

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6.-La onda se propaga a una...