laboratorio ondas estacionarias
Páginas: 7 (1650 palabras)
Publicado: 19 de agosto de 2013
Laboratorio de Física III
ONDAS ESTACIONARIAS
Mayo de 2013
INTRODUCCION
Ya hemos visto en el laboratorio anterior como son las ondas estacionarias en una cuerda. Durante el laboratorio realizado pudimos experimentar con las ondas estacionarias que se producen en los tubos cerrados, a su vez investigamos acerca del fenómeno sobre los tubos abiertos.
En este trabajo realizamos unestudio experimental de ondas sonoras en una dimensión usando tubos cerrados, analizamos el fenómeno de resonancia y determinamos las frecuencias características, o sea las frecuencias de resonancia del sistema. También estimamos la velocidad del sonido en el aire, basándonos en un estudio de ondas estacionarias.
Imagen No. 1 Ondas
OBJETIVOS
- Realizar un estudio experimental de ondasestacionarias en un tubo abierto y cerrado.
- Determinar la rapidez de propagación de onda en el tubo en de frecuencia y longitud de onda.
MARCO TEORICO
Movimiento Ondulatorio
La acción y efecto de mover recibe el nombre de movimiento. El verbo mover, por su parte, refiere a hacer que un cuerpo deje un lugar y pase a ocupar a otro, o a agitar una cosa o una parte el cuerpo. El movimiento,por lo tanto, puede vincularse al estado de los cuerpos mientras cambian de lugar.
Ondulatorio, por otra parte, es aquello que ondula o que se extiende en forma de ondulaciones. Es importante recordar que una onda es un movimiento que se propaga en un fluido, una curva que se produce en ciertas cosas flexibles o una perturbación tensional.
Ondas Estacionarias en Tubos
Los tubos de caña ode otras plantas de tronco hueco, constituyeron los primeros instrumentos musicales. Emitían sonido soplando por un extremo. El aire contenido en el tubo entraba en vibración emitiendo un sonido.
Las versiones modernas de estos instrumentos de viento son las flautas, las trompetas y los clarinetes, todos ellos desarrollados de forma que el intérprete produzca muchas notas dentro de una ampliagama de frecuencias acústicas.
El órgano es un instrumento formado por muchos tubos en los que cada tubo da una sola nota. El órgano de la sala de conciertos de La Sydney Opera House terminado en 1979 tiene 10500 tubos controlados por la acción mecánica de 5 teclados y un pedalero.
El tubo de órgano es excitado por el aire que entra por el extremo inferior. El aire se transforma en un chorro,en la hendidura que existe entre una placa transversal al tubo (el alma) y el labio inferior. El chorro de aire interacciona con la columna de aire contenida en el tubo.
Las ondas que se propagan a lo largo de la corriente turbulenta mantienen una oscilación uniforme en la columna de aire haciendo que el tubo suene.
Cuando una onda longitudinal que se propaga dentro de un tubo llega a unextremo del tubo, se refleja, de igual manera que las ondas transversales se reflejan en una cuerda.
La onda reflejada también viaja por el tubo con la misma frecuencia que la onda incidente, y da lugar a nuevas reflexiones. Estas ondas reflejadas están desfasadas entre sí y con respecto a la onda incidente. La superposición de la onda incidente y las reflejadas producen una ondaestacionaria.
Tubos Abiertos1
Imagen No. 2 Tubos Abiertos
En los instrumentos musicales Se presentan ondas estacionarias de igual amplitud, frecuencia y dirección, viajando en sentidos opuestos.
Si un tubo es abierto, el aire vibra con su máxima amplitud en los extremos. En la imagen No. 2, se representan los primeros modos de vibración
La forma matemática de representar el fenómeno es:
Deacuerdo a la suma de estas ecuaciones, la onda se propaga con un movimiento armónico de factor cos(wt) que depende del tiempo y la amplitud varía con el factor 2Asen(kx) . De acuerdo a esto la amplitud máxima será de 2A
Como la distancia entre dos nodos o entre dos vientres es media longitud de onda. Si la longitud del tubo es L, tenemos que
En general n=1, 2, 3... es un número entero...
ONDAS ESTACIONARIAS
Mayo de 2013
INTRODUCCION
Ya hemos visto en el laboratorio anterior como son las ondas estacionarias en una cuerda. Durante el laboratorio realizado pudimos experimentar con las ondas estacionarias que se producen en los tubos cerrados, a su vez investigamos acerca del fenómeno sobre los tubos abiertos.
En este trabajo realizamos unestudio experimental de ondas sonoras en una dimensión usando tubos cerrados, analizamos el fenómeno de resonancia y determinamos las frecuencias características, o sea las frecuencias de resonancia del sistema. También estimamos la velocidad del sonido en el aire, basándonos en un estudio de ondas estacionarias.
Imagen No. 1 Ondas
OBJETIVOS
- Realizar un estudio experimental de ondasestacionarias en un tubo abierto y cerrado.
- Determinar la rapidez de propagación de onda en el tubo en de frecuencia y longitud de onda.
MARCO TEORICO
Movimiento Ondulatorio
La acción y efecto de mover recibe el nombre de movimiento. El verbo mover, por su parte, refiere a hacer que un cuerpo deje un lugar y pase a ocupar a otro, o a agitar una cosa o una parte el cuerpo. El movimiento,por lo tanto, puede vincularse al estado de los cuerpos mientras cambian de lugar.
Ondulatorio, por otra parte, es aquello que ondula o que se extiende en forma de ondulaciones. Es importante recordar que una onda es un movimiento que se propaga en un fluido, una curva que se produce en ciertas cosas flexibles o una perturbación tensional.
Ondas Estacionarias en Tubos
Los tubos de caña ode otras plantas de tronco hueco, constituyeron los primeros instrumentos musicales. Emitían sonido soplando por un extremo. El aire contenido en el tubo entraba en vibración emitiendo un sonido.
Las versiones modernas de estos instrumentos de viento son las flautas, las trompetas y los clarinetes, todos ellos desarrollados de forma que el intérprete produzca muchas notas dentro de una ampliagama de frecuencias acústicas.
El órgano es un instrumento formado por muchos tubos en los que cada tubo da una sola nota. El órgano de la sala de conciertos de La Sydney Opera House terminado en 1979 tiene 10500 tubos controlados por la acción mecánica de 5 teclados y un pedalero.
El tubo de órgano es excitado por el aire que entra por el extremo inferior. El aire se transforma en un chorro,en la hendidura que existe entre una placa transversal al tubo (el alma) y el labio inferior. El chorro de aire interacciona con la columna de aire contenida en el tubo.
Las ondas que se propagan a lo largo de la corriente turbulenta mantienen una oscilación uniforme en la columna de aire haciendo que el tubo suene.
Cuando una onda longitudinal que se propaga dentro de un tubo llega a unextremo del tubo, se refleja, de igual manera que las ondas transversales se reflejan en una cuerda.
La onda reflejada también viaja por el tubo con la misma frecuencia que la onda incidente, y da lugar a nuevas reflexiones. Estas ondas reflejadas están desfasadas entre sí y con respecto a la onda incidente. La superposición de la onda incidente y las reflejadas producen una ondaestacionaria.
Tubos Abiertos1
Imagen No. 2 Tubos Abiertos
En los instrumentos musicales Se presentan ondas estacionarias de igual amplitud, frecuencia y dirección, viajando en sentidos opuestos.
Si un tubo es abierto, el aire vibra con su máxima amplitud en los extremos. En la imagen No. 2, se representan los primeros modos de vibración
La forma matemática de representar el fenómeno es:
Deacuerdo a la suma de estas ecuaciones, la onda se propaga con un movimiento armónico de factor cos(wt) que depende del tiempo y la amplitud varía con el factor 2Asen(kx) . De acuerdo a esto la amplitud máxima será de 2A
Como la distancia entre dos nodos o entre dos vientres es media longitud de onda. Si la longitud del tubo es L, tenemos que
En general n=1, 2, 3... es un número entero...
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