cargas electricas

ONDAS TRANSVERSALES EN UNA CUERDA
1. OBJETIVOS:
Determinar la dependencia de la rapidez de propagación de las ondas transversales en una cuerda con la tensión, utilizando ondas estacionarias.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO:
El fenómeno del movimiento ondulatorio se presenta en todas las ramas de la física. Hoy en día todos estamos familiarizados con las ondas del agua, ya que este fenómeno seobserva con gran facilidad. Hay diversos tipos de onda, tales como ondas sonoras, luminosas, de radio y electromagnéticas. De hecho una formación de la mecánica de átomos y de las partículas subatómicas. Se llama mecánica ondulatoria. Es claro que las propiedades y el comportamiento de las ondas son de gran importancia para la física.
En esta práctica solo nos limitaremos nuestra atención a ondas enmedios deformables o elásticas.

CONCEPTO:
Es un proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio. Puede ser una oscilación de moléculas de agua (como en las olas quese forman en la superficie del mar) o de porciones de una cuerda o un resorte. En todos estos casos, las partículas oscilan en torno a su posición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua. Estas ondas se denominan mecánicas porque la energía se transmite a través de un medio material, sin ningún movimiento global del propio medio. Las únicas ondas que no requieren un medio materialpara su propagación son las ondas electromagnéticas; en ese caso las oscilaciones corresponden a variaciones en la intensidad de campos magnéticos y eléctricos.
ONDAS TRANSVERSALES EN UNA CUERDA:
Las características de propagación de ondas en una cuerda las analizaremos a partir de los principios mecánicos. El objetivo es determinar y entender las características de la rapidez de propagación delas ondas transversales en una cuerda considerando “pequeñas” perturbaciones.
ONDAS EN UNA CUERDA:
Analizaremos a partir de los principios mecánicos las características de propagación de ondas en una cuerda. El objetivo es determinar y entender las características de la rapidez de propagación de las ondas transversales en una cuerda considerando “pequeñas” perturbaciones.
Como punto de partidaconsideremos que tenemos una cuerda en su estado estable, sometida a una tensión T, y con una densidad lineal de masa m (masa por unidad de longitud) constante. Consideremos un elemento de la cuerda en la posición x, con longitud dx y masa dm, con
                                                              (1)
Como se indica en la figura 1.
 
Figura 1. Cuerda fuera de la situación establey fuerzas sobre un elemento.
Cuando se presenta una perturbación en la cuerda, el elemento de la cuerda puede tener un desplazamiento y(x,t) “transversal” respecto a su posición de equilibrio en el estado estable. El movimiento del elemento de cuerda está determinado por las fuerzas que actúan sobre él, y que “tratan” de llevarlo a la posición de equilibrio. 
Las fuerzas que actúan son latensión T que ejerce la parte de la cuerda que se encuentra a la izquierda del elemento y la tensión T’ que ejerce la parte de la derecha de la cuerda, como se muestra en la figura 1; las dos fuerzas las consideramos actuando de manera tangente a la cuerda.  
Consideremos que el desplazamiento respecto a la posición de equilibrio y(x,t) es “pequeño”, de tal forma que la magnitud de las tensiones T y T’son “prácticamente” iguales, y la diferencia entre las direcciones x y x‘ es “pequeña”. Las fuerzas que actúan en dirección perpendicular al estado estable de la cuerda, son: -Tsen(x) y Tsen(x), de tal manera que de acuerdo con la Segundo Ley de Newton, tenemos:
 
                                                    (2) 
donde a la aceleración:
 
Entonces podemos rescribir la ecuación...