Informen De Ondas

Resumen
En la práctica se realizó el estudio de ondas estacionarias en cuerdas, tomando diferentes frecuencias y el número de nodos formados en cada una de ellas, para luego calcular las la velocidad de onda de forma teórica en función de la densidad y tención; y en forma experimental con la longitud, el número de nodos y la frecuencia.

Introducción

La intención de esta práctica esobservar el comportamiento de una onda estacionaria en cuerdas; se denomina onda estacionaria a una cuerda tensa que vibra y lo hace a frecuencias bien definidas generando entre sus extremos una onda; También se puede agregar que esta no se propaga, sino que posee distintos modos de vibración.
La frecuencia de vibración define un modo normal de vibración para la cuerda y cada modo se caracterizapor el número de nodos en los extremos fijos, por la frecuencia de resonancia fn o por la distancia existente entre los nodos consecutivos y la longitud de onda λn depende de la longitud L de la cuerda.

Marco teórico
Onda estacionaria
Es el estado oscilatorio singular del medio, producido por la interferencia constante de dos ondas viajeras iguales que se mueven en direcciones opuestas.Nodo: punto de posición cero de la cuerda
Vientre: punto medio entre dos nodos

Figura 1: poción de nodos y vientres
. Procedimiento experimental
Materiales
* Vibrador mecánico modelo SF-9324
* Generador de frecuencia modelo pi-9587
* Cuerda
* Polea
* Masas de 10 y 20g
* Barrillas
* Regla
* Nuez

Se realizó un montaje con una cuerda amarrada en unextremo donde se encontró un vibrador mecánico conectado a un generador de ondas y en otro extremo cierta cantidad de masa, pasando antes por una polea; luego se procedió a encender el generador y se observó cómo se forman los nodos y los vientres.
Seguidamente se tomaron los primeros datos con una masa de 0,02kg, tomando varias frecuencias y contando el número de nodos formados en cada una deellas, este procedimiento se repitió dos veces más con 0,04 y 0,05kg. Después de obtener todos los datos se calculó la velocidad de onda para cada uno de los casos de forma teórica y experimental.
Datos obtenidos:
Rango: 1-10Hz
Masa de la cuerda: 3,6x10-03kg
L de la cuerda: 3,62m
Densidad lineal (μ):9,94x10-04kg/m

Masa (Kg) | número de nodos n | frecuencia de resonancia fn (HZ) |
0,02 |3 | 7,03 |
0,02 | 5 | 10,36 |
0,02 | 6 | 13,36 |
0,02 | 7 | 16,72 |
0,02 | 9 | 21,22 |
0,02 | 10 | 24,47 |
0,04 | 2 | 5,84 |
0,04 | 3 | 9,31 |
0,04 | 4 | 12,51 |
0,04 | 5 | 14,98 |
0,04 | 6 | 19,21 |
0,04 | 7 | 21,32 |
0,05 | 3 | 8,32 |
0,05 | 4 | 14,42 |
0,05 | 6 | 17,88 |
0,05 | 7 | 21.01 |
0,05 | 9 | 29,78 |
0,05 | 10 | 30,61 |

. Análisis de resultados
Conlos datos obtenidos durante la práctica fue posible hallar la tensión de cada una de las tres experiencias con la formula T=m*g, también se halló la velocidad de propagación de la onda, teóricamente con la formula C=Tμ
Después con la formula C= λn . ƒn = 2Ln . ƒn se calculó las velocidad de propagación onda experimentalmente con cada uno de las frecuencias y los nodos formados, paraterminar se determinó el porcentaje de error de cada uno. Los resultados de cada uno se pueden observar en la siguiente tabla:
T (N) | CT(m/s) | CE(m/s) | % error |
0,196 | 14.04 | 16,96 | 20,79 |
0,196 | 14.04 | 15 | 6,83 |
0,196 | 14.04 | 16,12 | 14,81 |
0,196 | 14.04 | 17,29 | 23,14 |
0,196 | 14.04 | 17,07 | 21,58 |
0,196 | 14.04 | 17,71 | 26,13 |
0,392 | 19,85 | 21,14 | 6,49 |0,392 | 19,85 | 22,46 | 13,14 |
0,392 | 19,85 | 22,64 | 14,05 |
0,392 | 19,85 | 21,69 | 9,26 |
0,392 | 19,85 | 23,18 | 16,77 |
0,392 | 19,85 | 22,05 | 11,08 |
0,49 | 22,20 | 12,04 | 45,76 |
0,49 | 22,20 | 34,80 | 56,75 |
0,49 | 22,20 | 32,26 | 45,31 |
0,49 | 22,20 | 25,35 | 14,18 |
0,49 | 22,20 | 30,80 | 38,73 |
0,49 | 22,20 | 24,62 | 10,90 |
Tabla #2: Resultados obtenidos....