Informe de ondas estacionarias en una cuerdaDescripción completa
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Descripción: laboratorio de ondas estacionarias.
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FIC UNI Laboratorio Fisica 2
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Las prácticas de laboratorio son parte del curso de Física II, dictadas en el curso vacacional 2015 en la Fac. de Ing. de Minas, las practicas fueron realizadas en los laboratorios de la Fac…Descripción completa
Descripción: ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA.
Descripción: UNIVERSIDAD DEL VALLE
FIC UNI Laboratorio Fisica 2
UNIVERSIDAD CATÓLICA SAN PABLO Ondas Estacionarias _____________________________________ _________________________________________________________ ________________________________________ ______________________________________ ____________________________ __________
LABORATORIO DE FISICA II PRÁCTICA N˚ 6: ONDAS ESTACIONARIAS
I.
II.
OBJETIVOS
Analizar experimentalmen experimentalmente te una onda estacionaria. estacionaria.
Determinar la frecuencia de una onda estacionaria. estacionaria.
FUNDAMENTOS TEORICOS
Cuando dos ondas de igual amplitud, longitud de onda y velocidad avanzan en sentido opuesto a través de un medio se forman ondas estacionar, ambas ondas viajan con la misma frecuencia. Por ejemplo: Si un extre mo de una cuerda se mantiene fija y el otro extremo atado a un vibrador, tal que su dirección de vibración es perpendicular a la propagación de la onda se producirán ondas elásticas las que viajaran a lo largo de la cuerda con una velocidad v, según la ecuación:
= √ =
(1)
En los extremos fijos las ondas serán reflejadas, si la tensión y la longitud son ajustadas convenientemente se formaran ondas estacionarias. La suma de ambas ambas ondas no da un movimiento ondulatorio. Los puntos que no vibran se llaman nodos y los que vibran con amplitud máxima se llaman vientres o modos. La cuerda tiene un número de patrones naturales de vibración denominados modos normales, cada uno de estos tie ne una frecuencia característica
= 2 √
Dónde: n: número de modos l: Longitud de la cuerda T : Tensión μ: Densidad lineal donde donde μ se define como: como:
1
μ =
(2)
M/L
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III.
MATERIALES 1 vibrador 1 polea 1 porta masas de 10 g. 6 masas de 10 g. 1 cinta métrica 1 balanza digital 1 hilo delgado de 1,50 m 1 Mordaza de mesa 1 Tablero de madera
Fig (1)
2
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I.
CUESTIONARIO PREVIO (Responda las siguientes preguntas y entregue a inicio de la sesión de laboratorio)
1. ¿Por qué se denomina ondas estacionarias? Mencione 3 ejemplos de este tipo de ondas. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. Cuando una cuerda existe una onda estacionaria, las vibraciones de las ondas incidente y reflejada se cancelan en los nodos. ¿Esto significa que la energía se destruyó? Explique. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
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II.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Armar el equipo como se muestra en la figura 1. 2. Conecte el vibrador para que perturbe la cuerda y se produzcan ondas estacionarias, observe el número de vientres y fije el número de este. n =………………..
3. Utilice diferentes masas m y obtenga ondas estacionarias, mida la longitud l. Registre los datos en la tabla 1 Tabla 1: ……………………………………………………………………….. Lectura 1 2 3 4 5
4
m (
)
l
(
)
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E XPERIMENTO N˚:
FECHA:
NOTA:
CODIGO:
SEMESTRE:
FIRMA:
DIA:
HORA:
GRUPO:
ALUMNO:
INFORME: ONDAS ESTACIONARIAS I.
ANÁLISIS DE DATOS
IMPORTANTE MIDA LA DENSIDAD DE LA CUERDA
= = (±)……
M =…………….±…………………
L =…………………±………………….
1.1 ANÁLISIS 1. Con los datos de la tabla 1. Calcule la tensión de la cuerda y la raíz cuadrada de la tensión, complete la tabla 2 Tabla 2: ………………………………………………………………………..
Lectura
m (
)
l
(
)
T (
)
T 1/2 (
)
1 2 3 4 5
1.
Grafique la longitud l en función de la raíz cuadrada de la tensión T ½. Determine la ecuación de la recta y la frecuencia de vibración de la cuerda e interprete la gráfica.
5
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II.
RESULTADOS
1. A partir de la pendiente, obtener la frecuencia de la onda estacionaria.
III.
CONCLUSIONES. Escriba por lo menos tres conclusiones a las que ha llegado.
IV.
CUESTIONARIO FINAL
1.
¿Qué sucede si se trabaja con una cuerda similar al que se usó en el experimento pero del doble de densidad lineal?
2.
¿Qué tipos de ondas se generan cuando ocurre un temblor o terremoto? Explique
3.
Si se tiene un recipiente con agua y se deja caer un objeto pequeño comparado con el recipiente ¿Qué tipo de onda se genera?
4.
¿De qué depende la velocidad de propagación de una onda?