practicas de fisica

Laboratorio de Física

INTERFERENCIA Y REFLEXIÓN CON ONDAS DE ULTRASONIDOS

1.- OBJETIVOS
Esta práctica pretende alcanzar dos objetivos fundamentales:
señales.

a) El manejo de una serie de instrumentos básicos como el osciloscopio y el generador de

b) El estudio de características importantes del movimiento ondulatorio como la amplitud,
frecuencia y longitud de onda; y de ciertosfenómenos físicos como la reflexión de una onda y la
interferencia entre dos ondas.

2.- DESCRIPCIÓN DEL MONTAJE EXPERIMENTAL

Figura 1 . Dispositivo Experimental

a) Osciloscopio. El instrumento de medida utilizado es el osciloscopio. Los osciloscopios
que se usarán en las experiencias poseen dos canales (A y B), con una sensibilidad máxima en cada
canal de 5 mV/división. Para su conexión alas distintas fuentes de señal se dispone de cables BNCBNC. (Ver características en hoja adjunta)
b) Generador de funciones. El generador de funciones trabaja en un rango de Hz a
Mhz y genera tanto señales sinusoidales como cuadradas y triangulares. (Ver características en hoja
adjunta)

Ultrasonidos

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c) Emisores y Receptores de Ultrasonidos (EUS y RUS). Enlas experiencias
con ultrasonidos (ondas sonoras inaudibles de frecuencia ~ 40 KHz), se usan Emisores de
UltraSonidos (EUS) y Receptores de UltraSonidos (RUS). Los EUS se distinguen por presentar
un pequeño cuadrado inscrito dentro del círculo.
Tanto los EUS como los RUS están colocados sobre unos soportes de plástico y la
conexión a los mismos se realiza con los conectores BNC. Hay queresaltar que los EUS tienen una
curva de respuesta muy limitada, de modo que la emisión de ultrasonidos solo es óptima en una
banda estrecha, siendo FUNDAMENTAL su correcta sintonización.
d) Plano de escalas lineales y angulares (ELYA). Los soportes citados
anteriormente se dispondrán sobre este plano provisto de Escalas Lineales y Angulares.
e) Pantalla. Para la experiencia de reflexión se hará usode una pantalla plana dispuesta
verticalmente.

3.- REALIZACIÓN PRÁCTICA
3.1.- Cálculo de la Frecuencia y Amplitud de una Señal
Conecten el osciloscopio girando el mando “INTENS” (5) hacia la derecha. Sitúen los
conmutadores “ON/OFF” (11) de los canales A y B (17) en ON y los “AC/DC” (12) en AC. Hagan
uso de los controles de posición vertical (2) y de posición horizontal “X POSITION” (3)para situar
la traza de los canales. Cerciórense de que la base de tiempos TIME/DIV (8) y el conmutador
µs/ms (7) permiten una traza continua (para ello el conmutador (7) debe estar en la posición de ms):
la combinación de los conmutadores (7), (8) y (9) permite seleccionar velocidades de barrido entre
0,5 µs/DIV y 1 s/DIV.
Conecten la salida BNC del transformador al canal A ó B (17) delosciloscopio y
POSTERIORMENTE enchúfenlo a la red. Deberán visualizar en el osciloscopio una señal
sinusoidal, señal definida a través de la expresión:
x=Asen(ωt+ϕ)

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siendo:
x: elongación, distancia entre la posición de la partícula vibrante en cualquier instante y la posición
de equilibrio.
A: amplitud, valor máximo que puede tomar la elongación.
ωt+ϕ: fase, su valor determina elestado de vibración o fase del movimiento.
ω: pulsación o frecuencia angular, representa la velocidad angular constante del movimiento
(ω=2π/T = 2πν).
ϕ: fase inicial, su valor determina el estado de vibración para t=0
T: periodo, tiempo que tarda el movimiento en repetirse, es decir, en realizar una vibración
completa.
ν: frecuencia, número de vibraciones completas realizadas en un segundo.Ultrasonidos

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Para estabilizar la señal y poder realizar las medidas oportunas deben hacer uso del sincronismo
interno (conmutador INT/EXT (15) en INT), seleccionar el conmutador A/B (13) según el canal
A/B que se haya conectado y eventualmente girar el selector LEVEL (4), nivel de disparo.
Determinen la amplitud y la frecuencia de la señal, realizando las...