Peligro

Cuerdas vibrantes

1. Objetivos:
• Observación y descripción de las ondas que se propagan en una cuerda.

• Determinar experimentalmente la velocidad de propagación de una onda.

•Relacionar el número de armónico de una onda estacionaria con la frecuencia y velocidad.

• Observar y comprobar experimentalmente la influencia de la tensión de la cuerda en la velocidad de propagación.Fundamento teórico:

a) Ondas:
Se denomina onda al proceso de propagación de toda clase de perturbaciones en forma de oscilaciones en un medio elástico
Dicha propagación consiste en latransmisión que se hace de partícula en partícula en forma oscilatoria a partir de la zona donde se origino.

b) Función de onda:
Cuando en una cuerda de goma se genera una onda mecánica transversalplana, las partículas de la cuerda experimentan un movimiento oscilatorio que se puede considerar con mucha aproximación a un M.A.S. En virtud a dicho movimiento podemos determinar una expresiónmatemática que represente la les del movimiento:

[pic]
(Función de onda)

c) Velocidad de propagación de una onda:
Una cuerda homogénea es fijada por uno de sus extremos a una pared, mientras queel otro extremo se le jala horizontalmente y de esta forma la cuerda se tensa, si perturbamos el extremo libre de esta cuerda estaremos agregando a tal una energía que es trasportada en forma deonda, Haciendo una análisis matemático se demuestra que la velocidad de la onda es proporcional a la raíz cuadrada de la tensión aplicada a esta e inversa a la densidad lineal de la cuerda.

[pic]Donde F=Fuerza aplicada a la cuerda
u= Densidad lineal de la cuerda (constante)

Se sabe que otra forma de expresar la velocidad de la onda es en función de la frecuencia de la fuente ysu longitud de onda.

[pic]

Igualando (1) y (2):

[pic]

De la expresión obtenida despejamos f:

[pic]

d) Principio de...