Ondas Estacionarias En Una Cuerda

LABORATORIO DE FÍSICA II – MA1005
GUIA N°7

ANDRES GOMEZ
FELIPE CHUQUEN
LUIS DAVID ARBOLEDA
ROGER CASTIBLANCO

MARCO AURELIO BARRETO
DOCENTE

FUNDACION UNIVERSITARIA LOS LIBERTADORES
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
AREA DE FÍSICA
BOGOTA DC.
2012

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
ÁREA DE FÍSICA
LABORATORIO FÍSICA II – MA1004
GUÍA N°7

1. TÍTULO DE LA PRÁCTICA: ONDASESTACIONARIAS EN UNA CUERDA

2. OBJETIVO GENERAL

Investigar el comportamiento de ondas longitudinales y transversales

2.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

* Determinar la relación entre la tensión en una cuerda y el numero de segmentos (nodos y antinodos ) de la onda estacionaria
* Hallar la relación de frecuencia de oscilación en una cuerda y número de segmentos de la onda estacionaria.
*Calcular la densidad lineal de masa en una cuerda a partir de anteriores parámetros
* Determinar la velocidad de propagación de una onda longitudinal en una cuerda
* Hallar la relación de entre frecuencia y velocidad de propagación en una onda longitudinal

5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Arme el montaje indicado en la figura 1. Verifique que el generador de ibracion esta funcionanadocorrectamente

Mida ala balanzas de las cuerdas. Si utiliza balanza electrónica la puede calcular con mayor exactitud

Calcule la densidad lineal de masa de la cuerdas dividiendo la masa entre la longitud (µ=m/L)

Enciende el generador de funciones digital

Con el generador de vibraciones conectado, tensione la cuerda suavemente con la mano hasta observar la formación de ondasestacionarias

Trate de obtener la onda estacionaria ajustando la tensión de la cuerda con el dinamómetro

Determine la densidad lineal de masa utilizando la relación de tensión longitud numero de segmentos y frecuencia de la onda estacionaria de la cuerda (para ello utilice el estroboscopio)

Ahora utilice el juego de masas agregue mas masas en el porta pesas para cambiar la tensión del hilopero mantenga constante la longitud y la frecuencia

Encienda el generador de funciones digital

Ponga suficientes masas en el porta pesas para hacer que la cuerda vibre a su modo de frecuencia fundamental (un antídoto en el centro) a la frecuencia de 20 Hz ajuste la cantidad de masas hasta que los nodos de cada extremo estén claros (no vibrando) registre esos datos

Cambie la cantidad demasa en el porta pesas hasta que la cuerda vibre en cada uno de los armónicos superiores (de 2 hasta 7 segmentos)

Mantenga la tensión que hace vibrar la cuerda de 1 a 2 m de largo de su modo de frecuencia fundamental y regístrela en el cuaderno

Comience a variar la frecuencia hasta que se encuentre desde la fundamental hasta el séptimo segmento

Verifique siempre la onda estacionariacon el estoboroscopio y compare la frecuencia de este con el generador de funciones digital

Tabla de datos

frecuencia en función del numero de nodos |
cuerda fija=2.9gcuerda elástica =11,4g |
Longitud cuerda fija =3.04mLongitud cuerda elástica=2,81m |
Numero de segmentos | Frecuencia(Hz) | Tensión(N) |
2 | 18.373 | 3.1 |
3 | 20.246 | 1.8 |
4 | 22.256 | 1.1 |5 | 22.256 | 1.6 |
6 | 22.256 | 0.4 |

En esta grafica se muestra al relación entre la tensión y el número de segmentos
Es claro que a medida que se disminuye la tensión de la cuerda aumenta el número de segmentos


Preguntas

Cuándo la tensión aumenta ¿el numero de segmento aumentao disminuye cuando la frecuencia se mantiene constante?
Cuando la frecuencia permanece constante y la tensión de la cuerda aumenta o disminuyen el numero de segmentos sabiendo que

fn= n2L Tµ
Despejamos tensión y nos queda lo siguiente

T=2Lfnn2µ
De esta manera vemos que hay una relación inversa entre la tensión y el cuadrado del numero de segmentos cuando mantenemos la frecuencia...