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Cálculo de la densidad lineal de masa de una cuerda de forma experimental
Linear mass density calculation of a rope experimentally

Universidad de Antioquia, Facultad de Ingeniería, Ingeniería de Telecomunicaciones.

Resumen
Por medio del siguiente artículo se pretende estudiar el comportamiento de las ondas estacionarias en
una cuerda mediante el cálculo de forma experimental de ladensidad lineal de masa, teniendo en
cuenta conceptos de la física de las ondas como la resonancia y modos de vibración; llegando a relacionar la densidad lineal de masa de la cuerda con la frecuencia de resonancia, longitud de la cuerda y
la tensión en la cuerda. Para realizar las respectivas mediciones se hace uso del Sonómetro de PASCO
modelo WA-9611 con el cual realizaremos mediciones sobre lafrecuencias de resonancia en cinco
cuerdas de diferente diámetro donde se espera llegar a las densidades lineales de masa dadas por el
fabricante.
Palabras claves: Frecuencia de Resonancia, longitud de onda, modos de vibración, tensión.
Abstract
The purpose of this article is to study standing waves behavior in a rope through linear mass density
calculation experimentally; taking intoaccount the physical concepts such as waves and resonance vibration modes relate reaching the linear mass density of the string with the resonance frequency, and
length of the rope tension in the rope. To perform the respective measurements of the sound level m eter uses PASCO WA-9611 model with which we will make measurements of resonance frequenci es in
five different diameter ropes where he hopesto reach the linear mass density given by the manufa cturer.
Keywords: Resonance frequency, wavelength, vibration modes, tension.

1. Introducción
“ […] Una onda mecánica es una perturbación que
viaja por un material o sustancia que es el medio de la
onda. Al viajar la onda por el medio, las partículas que
constituyen el medio sufren desplazamientos de varios
tipos, dependiendo de lanaturaleza de la onda.
Para el caso de ondas en una cuerda como vemos
en la figura 1, si se imprime al extremo izquierdo una
pequeña sacudida hacia arriba, la sacudida viaja a lo
largo de la cuerda. Secciones sucesivas de la cuerda
repiten el movimiento que se dio al extremo, pero en
instantes sucesivos. Dado que los desplazamientos son
perpendiculares o transversales a la dirección en que laonda viaja por el medio, se dice que se trata de una
onda transversal.

Figura 1. Onda transversal en una cuerda.
La perturbación siempre viaja o se propaga por el
medio con una rapidez definida llamada rapidez de
propagación o simplemente rapidez de la onda, determinada por las propiedades del medio; el medio mismo no viaja por el espacio, sus partículas individuales
realizanmovimientos alrededor de sus posiciones de

Jessica Andrea Contreras Arroyave. flipi_andrea@hotmail.com
Juan Pablo López Martínez. jpablol91@gmail.com

Instituto de física

equilibrio. Lo que viaja es el patrón general de la perturbación ondulatoria. Para poner en movimiento
cualquier sistema ondulatorio se debe aportar energía
realizando trabajo mecánico sobre el sistema. Las ondastransportan energía, pero no materia, de una región a otra.
Si a la cuerda de la figura 1 se le imprime al extremo un movimiento repetitivo o periódico como se
observa en la figura 2; entonces cada partícula de la
cuerda tendrá un movimiento periódico al propagarse
la onda y tendremos una onda periódica.

La rapidez de una onda transversal en una cuerda
está relacionada con la tensión y la densidadlineal de
masa de acurdo con la ecuación (2).
√

(2)

Ahora si se sacude el extremo de una cuerda cuyo
extremo está atado a un soporte rígido, una pulsación
viaja a lo largo de la cuerda y se refleja hacia donde se
produjo el movimiento. En ambos casos, la onda inicial
y la reflejada se traslapan en la misma región del m edio, a este traslape se denomina interferencia.
Combinar los...