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Ondas en agua Construcción y uso de una cubeta para el estudio de ondas
La figura ilustra como construir una cubeta para demostraciones experimentales grupales sobre ondas superficiales en agua. La misma cubeta será de utilidad en experimentos sobre fluidos, electricidad, etc. Materiales: Trozos de vidrio simple para ventana, trocitos de madera, elásticos, alambre, motorcito a pilas, tornillos,etc. Proyector para diapositivas, telón. Herramientas: Silicona para sellar, 1) Del mismo modo que al construir una pecera, adhiera con silicona los vidrios (se recomienda que lo haga un fabricante de peceras. Ajustar las medidas de los vidrios a las del protector de transparencias con que se cuente, las indicadas aquí 25 × 25 × 5 cm, por lo general serán apropiadas. 2) Una vez que la cubeta se hapegado, aplique una nueva capa de sellante por todas las aristas interiores.

5 cm 25 cm Silicona

Antes de poner la cubeta sobre el proyector de transparencias asegúrese que no haya filtraciones dejando la cubeta sobre papel de diario durante unas horas. Si hay filtraciones, deje secar la cubeta y aplique silicona nuevamente. El no tomar estas precauciones puede ser muy peligroso puesto quela cubeta será instalada sobre el proyector.

3) Coloque la cubeta en el proyector. Viértale agua hasta 1 cm de altura. Al tocar el agua con la punta del lápiz se verá la proyección de una onda circular, y con el perfil de una regla, una onda plana.

Accesorios y experimentos realizables con la cubeta en el estudio de las ondas superficiales en agua.. 1) Playeras: para reducir las reflexionesde las ondas sobre las paredes de la cubeta es
necesario poner en su contorno una malla fina que absorba las ondas que llegan a ella.

La altura debe ser mayor que el nivel de agua: ≈ 1,5 cm

2)

Barrera recta: Para el estudio de la reflexión en “espejos planos”. Cualquier

objeto lineal (aluminio, acrílico, vidrio, etc.) de mayor densidad que el agua y que por lo tanto no flote seráútil. Las figuras siguientes ilustran las observaciones que pueden realizarse con tal barrera. Generador puntual Barrera recta

O

I

B

Observación: Al generar en el punto O un frente
de onda circular este se reflejará en la barrera recta (B) produciendo otro frente de onda circular que se abrirá como si hubiese sido generado en el punto I. Obsérvese también que las distancias de O y de I ala barrera B son iguales. Si se considera un pequeño segmento del frente de onda circular y seguimos su camino se verá que los ángulos i (de

r i

incidencia) y r (de reflexión) son iguales. Esta es una ley física que conocemos como ley de reflexión: ∠ i = ∠ r. Compárese esta situación con lo que le ocurre a la luz.

Podemos observar también la forma en que se refleja sobre barrera unfrente de onda recto. El generador lineal puede ser un pedacito de regla de plástico que toque simultáneamente el agua a lo largo de todo su borde Generador lineal Barrera recta

i r

B

Observación: El frente de onda recto se refleja siguiendo la misma ley general antes
señalada: ∠ i = ∠ r. Al lado derecho de la figura anterior se muestra el frente de onda incidente, el reflejado y unointermedio. Esto se ve claramente en el telón de proyección.

3)

Para el estudio de la reflexión en “espejos parabólicos”. Cualquier objeto que no flote en agua y al que se le pueda dar forma parabólica (aluminio, plástico, etc.) servirá. Una manguerita con un alambre en su interior puede ser la mejor opción. Las figuras siguientes ilustran las observaciones que se pueden realizar con esta barrera.Generador lineal Barrera parabólica cóncava

Barrera parabólica:

Foco

Observación: Es interesante observar que el frente de onda recto se convierte en un frente
de onda circular. A la derecha en la figura superior se ha representado este proceso. El pulso recto se dirige hacia la barrera se refleja y se convierte en un frente de onda circular que se reduce a medida que se dirige hacia...