BIOLOGIA
El proposito de esta practica es determinar la velocidad del sonido de las ondas ultrasonicas en el aire. Para ello, se utiliza un emisor y receptor de ondas ultrasonicas. El emisor seexcita con una senal sinosoidal de frecuencia f determinada. Tanto el emisor como el receptor se conectan a un osciloscopio de doble canal, el cual registra ambas señales en funcion del tiempo. A partirde las mediciones de distancia x entre el emisor-receptor para cuando las señales se encuentran en fase en funcion del orden para los que se cumple esta condicion, se determina la velocidad de lasondas.
Materiales
Un Emisor de ondas ultrasonicas.
Un Receptor de ondas ultrasonicas.
Un Osciloscopio de doble canal.
Un Generador de funciones. Cables de conexion.
Una Regla graduada.Resumen teorico
Una onda plana ya sea mecanica o electromagnetica que se propaga a lo largo del eje x con velocidad v y amplitud A se puede describir por la siguiente ecuaciony(x,t)=Asin(kx−ωt+φ)=Asin2π[x − t +φ] (1) λT
donde λ y T representan los periodos espacial y temporal de la onda y se miden en metros y segundos
respectivamente. Estas dos cantidades se relacionan con la velocidad v de propagacionde la onda
mediante la expresi ́on v = λ . Ademas, se cumple que ω = kv, donde k = 2π es el numero de onda. Tλ
La cantidad kx − ωt + φ se denomina la fase de la onda, se mide en radianes y es unafuncion de la posicion x y el tiempo t. La cantidad φ se denomina la fase inicial de la onda. Consideremos dos puntos del espacio P1 y P2 ubicados a lo largo de la direccion de propagacion de la ondacon coordenadas x1 y x2 respectivamente. Las fases de la onda en estos puntos vienen dadas por φ1 = kx1 − ωt + φ y φ2 = kx2 − ωt + φ; y por tanto la diferencia de fase ∆φ = φ2 − φ1 es
∆φ=k(x2 −x1)=2π∆x (2) λ
donde ∆x = x2 − x1. En particular, si la diferencia de fase entre los puntos P2 y P1 es un multiplo entero de 2π, entonces de la anterior expresion se sigue que
∆x = nλ (3)
donde n =...
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