Laboratorio 3 - Ondas en un Hilo

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Facultad Ingeniería Pesquera y de Aliments Aliments Escuela Pr!esinal de Ingeniería de Aliments

ONDAS EN UN HILO PRÁCTICA DE LABORATORIO N°3

PROFESOR: AGUILAR CASTRO GUILLERMO

CUEVA CORDOVA CORDOVA ALFREDO ALF REDO INTEGRANTES: CESAR GERONIMO CARHUA SHIRLEY LORENZO URTECHO LUIS ANDRÉS PALOMINO SAN MARTIN ALMA RUIZ CASTAGÑE DANIEL DEL JESÚS

'RUPO (#'

"#$%&A

1414120252 1414120266 1414120094 1414120166 1414120194

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO-ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

Contenido IN)RODUCCION************************************************************************************************************************************" O+,E)IVOS********************************************************************************************************************************************FUNDA.EN)O )E/RICO********************************************************************************************************************** 0 .A)ERIALES 1 E2UIPOS************************************************************************************************************* ******** 3 PROCEDI.IEN)O**********************************************************************************************************************************4 RESUL)ADOS**************************************************************************************************************************************$# CONCLUSIONES********************************************************************************************************************************** $$ ANE5O************************************************************************************************************************************************** $" CUES)IONARIO***********************************************************************************************************************************$+I+LIO'RAFIA*************************************************************************************************************************************

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Págin !


INTRODUCCION Se llama nda a tda 6ertur7aci8n que se rigina en un estad de equili7ri que se mue9e y: 6r6aga cn el tiem6 de una regi8n del es6aci a tra; en el centr de este ti6 de 6ertur7aci8n n ndns demstrar el 6rinci6i de su6er6sici8n el cual es e?trardinariamente im6rtante en ls ti6s de m9imient ndulatri y se a6lica n sl a las ndas que se 6r6agan en una cuerda; sin a las ndas snras en el aire*

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Págin "


OB#ETI$OS Determinar la relaci8n entre la tensi8n en la cuerda y el n@mer de antinds de la nda estacinaria Determinar la relaci8n entra la !recuencia de scilaci8n de la cuerda y el n@mer de antinds de la nda estacinaria Calcular la densidad lineal de la cuerda*

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Págin 3


FUNDAMENTO TE%RICO Cuand un n se !rman si el n de6ende de la tensi8n; ); en el
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Págin &


MATERIALES ' E(UIPOS Am6li!icadr de 6tencia CI&%33"

+alana SE&4"-

A7raadera de mesa .E&(-%

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Cnunt de masas SE&4#3

Regla graduada

Ca7les de cne?i8n SE&(3#

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Págin *


Gil SE&4#3#

Su6er 6lea H: .E&%4-4

'eneradr de ndas A&(3-

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Págin +


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Págin ,


PROCEDIMIENTO a Prcedimient 6ara cn!iguraci8n de equi6 y accesrisB 7 Encienda la inter!ace y la PC c Ingresar al 6rgrama Data Studi y seleccinar crear e?6eriment

d Seleccinar el am6li!icadr de 6tencia; de la lista de sensres e Cuand acti9a el am6li!icadr de 6tencia; tam7i>n se acti9a el generadr de serial del Data Studi*

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Págin -


! Gacer las cne?ines usand el ca7le 6ara transmisi8n de dats del Am6li!icadr de Ptencia II cn la inter!ace y; del am6li!icadr de 6tencia II al generadr de OndasA& (3-*

g Instalar equi6s y accesris

< Realice las medicines de lngitud y masa de
a Encienda el am6li!icadr de 6tencia y acti9e INICIO en Data Studi* 7 Pare 6resinand detener y 9aríe la masa en el 6rta 6esas 6ara n clars n 9i7rand* Registre sus dats en la ta7la $ 6resente en la 6arte de c=lculs* c Re6ita el 6es 7 6ara tras masas aumente gradualmente y n@mer de antinds; registre ls dats* d Usand acti9idad 6ara intrducir dats ingrese ls dats y gra!ique la tensi8n ) 9ersus in9ers del cuadrad de antinds $:n"* e En la gr=!ica calcule la 6endiente y determine la densidad lineal del
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Págin !.


RESULTADOS T/0 1!2 Numero de anti nodos (n) 1n! Tensi"n M# (N)

4

5

6

7

8

#*#%"3 -*( N

#*#0# "*3 N

#*#" "*-- N

#*#"# $*4% N

#*#$3 $*00 N

&) & 3) 3 ") tensión (n) " !) ! .) . ..! .." ..3 ..& ..) ..* ..+ 1/n2

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Págin !!

Line4 12


CONCLUSIONES Las ndas estacinarias se 6rducen al tener 7ien de!inidas la tensi8n; la lngitud del !actr causante cn el e?trem re!lectr* El K te8ric es sl una ayuda 6ara encntrar el adecuad 6ara 6rducir ndas estacinarias; ya que el medi y el 9i7radr n sn 6er!ects y cuentan cn 9ariacines en sus accines* La lngitud de nda 6uede 9ariar en un mism sistema siem6re y cuand encuentre tr 6unt de resnancia* En una nda estacinaria el 6atr8n de la nda n se mue9e; 6er si l n l ser=n*

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Págin !"


ANE5O ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA COLUMNA DE GAS Para ls arm8nics en una clumna de aire cerrada en un de sus e?tremsB Las lngitudes de nda es6aciales de las scilacines que 6ueden 6r6agarse en un tu7 de lngitud L est= limitada a ls 9alres dads 6r la ecuaci8nB

Estas a su 9e; est=n limitadas a las !recuencias de scilaci8n llamadas arm8nicas a ls 9al resB

Dnde; V es la 9elcidad de 6r6agaci8n de la nda en el tu7 9elcidad del snid* La 9elcidad de 6r6agaci8n del snid es 6r=cticamente inde6endiente de la !recuencia 6ara un am6li inter9al de !recuencias que se e?tiende
Dnde; ) es la tem6eratura del gas medid en grads el9in y

α

√

=

γR M

* R es la cnstante

de ls gases; . es la masa de un ml de gas y . Es una cnstante caracter ís tica del gas* E?6erimentalmente se encuentra que la 9elcidad del snid en el aire a una tem6eratura de "-;$3 M #MC es a6r?imadamente de --$;03 m:s; entnces 6ara el aire α 20.055 y la 9elcidad del snid en el aire a cualquier tem6eratura esB =

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Págin !3


CUESTIONARIO 1$

E%&'iue a ue se dee 'as di*eren+ias en e' ,a'or de 'as densidades de masa 'inea' otenidos &or di*erentes m-todos$

Las di!erencian en el 9alr de las densidades de masa lineal 6uede ser 6r ds mti9s* El 6rimerB de7id a que s usams la
Cuand la tensi8n aumenta el n@mer de segments disminuye; est de se7e a queB Des6eand la tensi8n ns queda l siguienteB De esta manera 9ems que
Cm la tensi8n 6ermanece cnstante; la 9elcidad 6ara el cas tam7i>n l ser=; stas sean directamente 6r6rcinales* 4$ Cuando 'a tensi"n aumenta .a ,e'o+idad de 'as ondas aumenta2 disminu0e o &ermane+e i#ua' +uando 'a *re+uen+ia se mantiene +onstante E%&'iue

Si aumentams la tensi8n en una cuerda;
Relacinams a las " 6r6iedades en una !rmula; dndeB 9 9elcidad de 6r6agaci8n; Klngitud de nda; !!recuencia*

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v λ f =

−

Entnces si la !recuencia aumenta la 9elcidad de nda se mantiene cnstante* Prque de6ender= ciertamente de la lngitud del
Gay uns 6unts denminads nds que est=n siem6re en re6s; n scilan y 6r tant  transmiten energía a ls 6unts cntigus a ells; di!erenci=ndse tam7i>n en est de las ndas 9iaeras; en las que la energía se transmite 6r tds ls 6unts del medi en el que se 6r6aga la nda* Gay trs 6unts; ls 9ientres que scilan cn una am6litud m=?ima; Ls nds y ls 9ientres 9an altern=ndse a l larg del medi; siend un cuart de lngitud de nda K la distancia entre ds cntigus* 7$ .De u- manera se a&'i+a 'a &ro&or+iona'idad in,ersa entre 'a *re+uen+ia 0 'a 'on#itud en 'a +a'ira+i"n de 'as +uerdas de un &iano

Las ndas estacinarias sn ndas 6rducidas en un medi limitad; cm; 6r eem6l; una cuerda el=stica n muy larga y !ia en sus ds e?trems; cm las cuerdas de la guitarra  del 6ian;  s8l en un* Para generar en una cuerda una nda estacinaria; se 6uede atar 6r un e?trem a una 6ared y n !is en ls e?trems Esta nda se llama estacinaria 6rque; a di!erencia del rest de ndas; en las que se a6recia un a9ance de las crestas y ls 9alles; n 6arece m9erse* Igualmente; se 6ueden 7tener de en una cuerda !ia 6r sus ds e?trems tirand trans9ersalmente de un de sus 6unts; cm se
Seg@n el larg de la cuerda; su 6es y su tensi8n; la cuerda 9i7ra a una !recuencia que se llama Q!undamentalQ; lueg; a esta !recuencia se le suman las llamadas arm8nicas; generalmente de rden im6ar; ya que el cmien y el !inal de la nda cincide cn la !undamental l que les 6ermite seguir snand 6r un tiem6; estas serían la - arm8nica tres 9eces su !recuencia y la 3 arm8nica; 3 9eces su !recuencia* Las arm8nicas 6ares; al n cincidir cn la !undamental; desa6arecen se anulan entre si  casi instant=neamente; unt cn la 9i7raci8n 6rducida 6r el rasguit  la 6ercusi8n el cntact de la cuerda cn el element que rigin el m9imient y queda adem=s de la !undamental y sus arm8nicas; la resnancia de la caa de la guitarra  6ian que aade adem=s una !recuencia retardada a la riginal; sum=ndse y !rmand l que se llama Qtim7reQ del snid; característic de cada instrument* $ .En u- &unto de 'a +uerda 'a e'on#a+i"n rea' es 'a suma a'#erai+a de 'as e'on#a+iones +orres&ondientes a 'as ondas indi,idua'es E%&'iue

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)das las ndas de una clase determinada se des6laan cn la misma 9elcidad de !ase en un medi n dis6ersi9 mientras que en un medi dis6ersi9; la 9elcidad de 6r6agaci8n de6ende de su !recuencia* Cuand 9arias ndas se cm7inan 6ara !rmar una 6ertur7aci8n cm6uesta; la en9l9ente de mdulaci8n se des6laara a una 9elcidad distinta de la de las ndas cnstituti9as*

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BIBLIOGRAFIA $*

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