Ondas estacionarias

PRACTICA NUMERO 2.


ONDAS ESTACIONARIAS




JUAN DAVID RONDON

PAULA ALEJANDRA RAMIREZ

SERGIO ANDRES MUTIS PEÑA

DANILO DUARTE

SANTIAGO HURTADO RODRIGUEZ







FISICA 4

BOGOTA FEBRERO DE 2012


INTRODUCCIÓN



en este laboratorio se analiza el comportamiento de una onda estacionaria en un modelo real de laboratorio donde se nota la relación entre lafrecuencia y la tensión, la velocidad de la onda y la tensión, la longitud de la cuerda y la frecuencia; además de otros aspectos importantes en el estudio del movimiento de una onda que nos ayudaron a comprender mejor fenómenos cotidianos asociados con dicho tema como lo son el análisis de la importancia de las cuerdas en los instrumentos musicales, el eco; entre otras.



OBJETIVOS


1. Medirlas posibles frecuencias de oscilación de una cuerda que esta unida en sus dos extremos
2. Determinar la serie armónica.
3. con respecto a la proyección de múltiples ondas, hacer uso de los conocimientos para saber los argumentos o los valores matemáticos a las que estas se sujetan tras su desarrollo



MARCO TEORICO



Para esta experiencia se necesitan conocer unos conceptosmuy importantes como son:


• Onda estacionaria: son aquellas que se forman por una superposición de dos ondas que viajan en sentido contrario y que tienen la misma velocidad amplitud y longitud de onda; además de que sus nodos permanecen inmóviles.
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• Frecuencia de una onda estacionaria: se define como el número de oscilaciones por unidad de tiempo para el caso de lasondas estacionarias la frecuencia tiene relación directa con la tensión que se le ejerce a la cuerda y relación inversa con la longitud de la cuerda y la densidad lineal de masa.

• Velocidad de la onda en una cuerda tensionada: para un sistema conformado por una cuerda tensionada con una frecuencia f se observa que se debe tener en cuenta la masa por unidad de longitud de masa expresadapor [pic] así que estos dos factores están relacionados de la siguiente forma:


• Masa por unidad de longitud: para recrear una onda con una cuerda debemos tener en cuenta la masa de la cuerda; para esto utilizamos la relación de masa por unidad de longitud. Ya que el segmento forma parte de una circunferencia y subtiende un ángulo obteniendo la siguiente relación:
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•Tensión: para una onda observada en una cuerda debemos tener en cuenta la tensión de esta ya que existe una relación inversa entre la tensión ejercida y el numero de segmentos de la onda de la siguiente forma:
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PALABRAS CLAVES: frecuencia, tensión, onda estacionaria, longitud de onda, velocidad de la onda, numero de usos, numero de segmentos.



RESULTADOS


Tabla deResultados
|Masa (g) |Modo de Vibración |Tensión |Velocidad (cm/s) |Frecuencia (Hz) |Longitud de Onda (cm)|
|1257,9 |1 |1232742 |14227,46 |53,48 |266,03 |
|326,1 |2 |319578 |7244,02 |54,46 |133,01|
|147,5 |3 |144550 |4871,92 |54,94 |88,67 |
|77,7 |4 |76146 |3536,02 |53,17 |66,50 |


Densidad Lineal
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ANÁLISIS DE DATOS


Pregunta 1.¿Aumenta o disminuye el número de segmentos cuando latensión de la cuerda aumenta y la frecuencia permanece constante? Explique

Cuando la frecuencia permanece constante y la tensión de la cuerda aumenta disminuyen el número de segmentos. Sabiendo que:

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Despejamos la tensión y nos queda lo siguiente:

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De esta manera vemos que hay una relación inversa entre la tensión y el cuadrado del número de segmentos,...