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Laboratorio de Fisca I
Practica de Laboratorio N° 5 Experiencia de Melde INFORME Integrantes: DOMINGUEZ SANTOS, Franklin CHÁVEZ PINEDA, Álvaro
Grupo: c14-1-B Profesora: COLMENARES LÓPEZ, Santos Eliza
Semana 10 Fecha de realización: 16 de Mayo Fecha de entrega: 21 de Mayo MESA. N°04
1
laboratorio de Física I Laboratorio 5
“Experiencia de Melde”
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Introducción En el laboratorio Nº 5hallaremos la densidad lineal de una cuerda y formaremos Ondas estacionarias con ayuda de un vibrador y generador de ondas y una cuerda donde va ser sometido a una cierta tensión que varia de acuerdo al peso sometido y la gravedad, y esto se va lleva acabo con ayuda de unas pesas pequeñas (5, 10, 15, 20, 50 gramos).
Objetivos
Determinar experimentalmente la relación entre la tensión en la cuerda y e número de segmentos de la onda. Determinar experimentalmente la relación entre la frecuencia de oscilación de la cuerda y el número de segmento de la onda. Calcular la densidad lineal de la cuerda utilizada.
Materiales y equipos de trabajo
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Vibrador y Generador de ondas Selector de amplitud Varillas Pie soporte Balanza Regla Cuerda
Fundamento teórico
ONDAS ESTACIONARIAS Es aquel que se origina cuando dos ondas de la misma frecuencia y amplitud viajan por un mismo medio en sentidos opuestos. INTERFERENCIA es la superposición de dos o más movimientos ondulatorios simultáneos. Las ondas estacionarias presentan nodos y vientres. NODOS son puntos de la onda estacionaria, donde la vibración se anula. VIENTRE son los puntos de la onda estacionaria, donde la vibración es máxima. DENCIDAD LINEAL
DONDE: T: el periodo de oscilación ó T = peso *gravedad (9.78m/s2) n: número de nodos L: longitud de cuerda f: frecuencia (Hz) VELODIDAD DE LAS ONDAS: El movimiento ondulatorio al propagarse en un medio homogéneo, tiene que se uniforme. De: e=v*t ó =v*t donde: t=1/f
V = *f DONDE: V: vellosidad :Longitud de ondas f: frecuencia
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La velocidad de las ondas depende de la naturaleza del medio de propagación.
Procedimiento Montaje del experimento
VARIACION DE FRECUENCIA A TENSIÓN CONSTANTE
5
Armónico(n)
1
2
3
4
Frecuencia(Hz)
18
36
53.3
71.7
µ (Kg/m)
0.000754
0.000754
0.00077
0.00076
Longitud de cuerda (m)
1m
Tensión (N)
µ promedio experimental (Kg/m)
0.00075
Error %
0.978 0.062 %
VARIACION DE TENSION Y FRECUENCIA CONSTANTE Armónico(n)
1
2
3
4
Masa (Kg)
0.2
0.05
0.02
0.01
Tensión (N)
1.956
0.489
0.195
0.097
µ (Kg/m)
0.00078
0.00078
0.0007
0.00065
Longitud de cuerda (m)
1m
Frecuencia (Hz) 25
µ promedio experimental (Kg/m)
0.00073
Error %
0.08 %
DETERMINACIÓN DE LONGUITUD Y VELOCIDAD DE ONDA N° Masa Tensión Frecuencia Distancia crestas (g) (N) (Hz) medida (m)
6
(m)
Velocidad de onda (v = f * )
1
50
0.49
14.7
1
2
29.4 m/s
2
50
0.49
25
1
1
25 m/s
3
50
0.49
38.4
1
0.66
25.344 m/s
4
50
0.49
51
1
0.5
25.5 m/s
5
50
0.49
63.8
1
0.4
25.52 m/s
6
50
0.49
77
1
0.333
25.64 m/s
7
50
0.49
90
1
0.2857
25.71 m/s
7
Cuando la tensión aumenta ¿el número de segmentos de aumenta o disminuye cuando la frecuencia se mantiene constante? En este sistema la cuerda esta sometida a una frecuencia que no varía lo que quiero decir que el número de ondas por un cierto tiempo es constante y al ser sometida a una tensión que va aumentaósea tendrámayor tensión la cuerda que no permitirá que las ondas se prolonguen y por lo tato disminuirá el numero de segmentos de ondas. Cuando la frecuencia aumenta ¿el número de segmentos aumenta o disminuye cuando la tensión se mantiene constante? En este sistema la cuerda esta sometida aun tensión que permanece constante y al aumentar la frecuencia, el número de segmentos de ondas aumentara. Cuando la tensión aumenta ¿la velocidad de la ondas aumenta,disminuye o permanece igual cunado la frecuencia se mantiene constante? La velocidad de ondas aumentara ya que la cuerda se mantiene a una cierta frecuencia y su tensión aumenta esto quiere decir que las ondas se prolonga con mayor rapidez porque las cuerda tendrá mayor rígida. Cuando la frecuencia aumenta ¿la velocidad de las ondas aumenta, disminuye o permanece igual cuando la tensión se mantiene constante? La velocidad de las ondas se mantiene igual ya que estar a una tensión constante la cuerda
¿Cómo se le denomina a los puntos donde las elongaciones resultantes son siempre nulas? A los puntos donde las elongaciones se anulas se les denomina nodos ¿Es posible que una cuerda vibre al mismo tiempo con varias frecuencias? Si atas una cuerda a sensor de vibración y comienzas a hacer movimientos arriba y abajo crea una onda, cuya frecuencia depende de la velocidad del movimiento. Entonces si empiezas lento y vas aumentando cada vez más la frecuencia de movimiento, la frecuencia de vibración de la onda iría aumentando progresivamente.
Observaciones
La cuerda sostenida por el sistema debe estar perpendicular ala mesa para poder realizar bien el experimento Cada segmento de la cuerda que es perturbado se mueve perpendicularmente al movimiento de la onda.
Conclusiones
Cuando la tensión es constante el número de nodos va depender de la frecuencia aplicada. El margen de error entre la densidad lineal teórica (0.0008 kg/m) y la experimental (0.00075 kg/m) es pequeño.
Bibliografía Beatriz Alvarenga – Física general 4°edición (pág. 723-728) Juan Tauro del Pino, Segundo E. Sáenz G., Eloy Moyano Santos, Dagoberto Sánchez M., Benjamín Marote Fernández – FISICA 2° Edición (pág. 180-184)
