Ondas Estacionarias

Unitec

Laboratorio de Fisica 2
¨Ondas Estacionarias¨


Integrantes:
Javier Lopez
Hector
Juan Munoz


Instructor:
Miguel Antonio Paz Canales



12 de Noviembre del 2013



I. Objetivos de la experiencia

Producir los modos normales de vibración de una cuerda.

Calcular la frecuencia de un motor que produce vibración.


II. Precauciones experimentales


Asegurarque el montaje (polea y motor vibrador) esté bien firme sobre la mesa.

Asegurar que la cuerda esté completamente horizontal y revise que los extremos tengan la misma altura.

En el portapesas, el peso total no debe exceder los 205g.

Procedimiento A

Comenzamos colocando cierta cantidad de pesas en el portapesas hasta que la cuerda estuviera tensa y medimos la longitud de su partehorizontal.

Pusimos a vibrar el motor a una frecuencia de 32Hz e íbamos añadiendo pesas en el vaso hasta que observamos dos armónicos, llevando el control del número de pesas y peso de cada una antes de colocarlas en el portapesas.


Obtenidos los armónicos, medimos las longitudes de cada uno de los ‘loops’ y contamos el número de nodos y el número de antinodos, midiendo también ladistancia nodo-antinodo

Continuamos variando el peso en el portapesas hasta obtener cuatro armónicos.


Procedimiento B

Se utilizo un montaje cuyo vibrador era alimentado por una fuente de frecuencias viable. Amarramos la cuerda rosada de la varilla vibradora y de la polea en el otro extremo de la mesa y colgamos pesas hasta alcanzar un total de 205 gramos.

Medimos la longitud horizontalde la cuerda.

Con el dial de la fuente alimentadora, buscamos las distintas frecuencias de resonancia y las anotamos así como también el número de nodos que correspondía a cada una.

Cambiamos la cuerda rosada por la blanca y repetimos los pasos anteriores.

Obtuvimos las densidades de las dos cuerdas usadas, midiendo la longitud total de la cuerda y el peso de la misma.


II. Reportede Datos

Procedimiento A

a) Longitud de la cuerda.

Longitud
2.034m

b) Masa y longitud de cuerda usada para obtener densidad lineal.

Masa
0.0106 Kg
Longitud
2.305 m

1. Registre igualmente los datos obtenidos para cada armónico:

a) En cada armónico, longitud de cada uno de los ‘loops’ (no sólo de uno de ellos).

b) Masa colgante.

c) Ubique en cada caso la posición delos nodos y de los antinodos

Armónico
Masa (Kg)
Longitud
Nodo-Nodo (m)
Longitud
Nodo-Antinodo(m)
2
0.059
1.03
0.50
3
0.026
0.67
0.34
4
0.015 
0.47
0.23

Procedimiento B


Cuerda Blanca
Longitud
Masa
0.0106 kg
Densidad Lineal= 5.21x10-3 kg/m

Longitud
2.0338 m



Masa en el porta pesas(g)
Número de Armónicos
Núm. de nodos
Frecuencias Medidas (Hz)
205 g
56
27

4
5
21.2

3
4
16.0

2
3
10.4

1
2
5.4

Cuerda Rosada
Longitud
Masa
2.61x10-3 kg
Densidad Lineal= 1.283x10-3 kg/m

Longitud
2.0338 m


Masa en el porta pesas(g)
Número de Armónicos
Núm. de nodos
Frecuencias Medidas (Hz)
205 g
5
6
33.4

4
5
26.9

3
4
19.8

2
3
12.6

1
2
6.4Cálculos

Procedimiento A
1. Tensión de la cuerda en cada armónico.



M=masa del portapesas + pesas

n
T (N)
2
0.63
3
0.31
4
0.19

2. Velocidad de la cuerda en cada armónico.




n
v (m/s)
2
11.7
3
8.2
4
6.4

3. Valor que se obtiene para la frecuencia en cada armónico.



n

2
5.75
3
6.04
4
6.29

Procedimiento B
Cuerda Blanca

1. Tensión dela cuerda en cada armónico.




Tensión en la Cuerda
Nodos
Masa (kg)
Tensión (N)
6
0.205
2.009
5
0.205
2.009

Misma tensión, porque la masa no cambia.

2. Velocidad de la cuerda en cada armónico.


Velocidad de la Cuerda
Nodos
µ
Velocidad (m/s)
6
5.21x10-3
19.64
5
5.21x10-3
19.64

Misma velocidad porque Miu no cambia.


Masa en el porta...