ONDAS ESTACIONARIAS María Angélica López (537298), Marcela Rodríguez(536!8),"#ri$%ian Arro&a'e(5373!2), Arro&a'e(5373!2), ulian aez(5373!7) *alopez98+uca%olicaeduco,, r*rodriguez!8+uca%olicaeduco *alopez98+uca%olicaeduco r*rodriguez!8+uca%olicaeduco,, c-arro&a'e!2+uca%olicaeduco c-arro&a'e!2+uca%olicaeduco,, -apaez!7+uca%olicaeduco .ni'er$idad "a%ólica de "olo*/ia
R01.M0 0n e$%a pr4c%ica de la/ora%orio la/ora%orio por *edio de la u%ilización u%ilización de un o$cilador *ec4nico & un $i$%e*a en euili/rio, encon%ra*o$ co*o $e or*an nodo$ & an%inodo$ al *o*en%o de ue la cuerda o$cila & a par%ir de e$%o #alla*o$ la$ la$ %en$ %en$io ione ne$$ pre$e pre$en% n%ad ada$ a$,, en el aire aire !,!87 & en el agua !,7 con una gra'edad de
: :R :R;< ;<." ."": ":= = 0$%e 0$%e la/o la/ora ra%o %ori rio o /u$c /u$ca a po%e po%enc ncia iarr en no$o%ro$ lo$ e$%udian%e$ nue$%ra capa capaci cida dad d para para rela relaci cion onar ar la$ la$ onda onda$$ e$%a e$%aci cion onar aria ia$, $, ue ue in%u in%ui%i%i' i'a* a*en en%e %e $e deine co*o un *o'i*ien%o de 'ai'én, en el cual cual la$ la$ par% par%íc ícul ula$ a$ del del cuer cuerpo po o$cilan de$de $u po$ición de euili/rio en una dirección de%er*inada de *anera %ran$'er$al al *o'i*ien%o de la onda .na onda e$%aci e$%aciona onaria ria $e or*a or*a por la in%ererencia de in%ererencia de do$ onda$ onda$ de de la *i$*a na%u na%ura rale leza za con con igua iguall a*pli%ud, longi%ud de onda & recuencia recuencia ue a'anzan en $en%ido opue$%o a %ra'é$ de un *edio 0n el pre$en%e la/ora%orio, con /a$e en el concep%o & carac%erí$%ica$ de e$%e %ipo de onda$, $e lle'ar4n a ca/o la$ ac%i'i ac%i'idad dade$ e$ propue propue$%a $%a$$ para para encon% encon%rar rar la$ recuencia$ para generar un de%e de%er* r*in inad ado o n>*e n>*ero ro de da%o da%o$$ & no$ no$ 'aldre*o$ de la$ ór*ula$ *a%e*4%ica$ a$ociada$ a la %e*4%ica de onda$ e$%acionaria$ para #allar 'elocidad de la onda, la$ di$%in%a$ longi%ude$ de onda
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MAR"; 0=R:";
?@ .na onda e$%acionaria e$ el re$ul%ado de la $uperpo$ición de do$ *o'i*ien%o$ ondula%orio$ ar*ónico$ de igual a*pli%ud & recuencia ue $e propagan en $en%ido$ opue$%o$ a %ra'é$ de un *edio ero la onda e$%acionaria ; 01 una onda 'ia-era, pue$%o ue $u ecuación no con%iene ning>n %er*ino de la or*a BC D% 0n una onda e$%acionaria $e di$%inguen lo$ lo$ pun% pun%o$ o$ noda nodale le$$ (o $i*p $i*ple le*e *en% n%e e nodo$), ue $on auello$ pun%o$ en ue la a*pli%ud e$ nula, e$ decir, po$icione$ donde no #a& 'i/raciónE lo$ 'ien%re$ o an%inodo$ de la onda e$%acionaria, por el con%rario, $on lo$ pun%o$ en donde la 'i/r 'i/rac ació ión n $e prod produc uce e con con la *4Bi *4Bi*a *a a*pli%ud po$i/le ?2@ F el *odo de 'i/ración de una cuerda $e deno*ina a la$ di'er$a$ or*a$ en ue ella puede 'i/rar, generando onda$ e$%acionaria$ 0n cada *odo de 'i/rac 'i/ración ión,, la cuerda cuerda adop%a adop%a una or*a or*a e$pecíica & e*i%e un $onido carac%erí$%ico dado por la recuencia con ue 'i/ra
•
:::
M;A0 0G0R:M0AL
Recipien%e pl4$%ico
Lo$ *a%eriale$ ue u%iliza*o$ para e$%e la/ora%orio ueron •
Me%ro ?6@ Imagen No. 4
[3] Imagen No. 1 •
"ilindro
[7]Imagen No.5 [4] Imagen No. 2 •
i%a
?5@ Imagen No. 3
0l *on%a-e ue realiza*o$ con$i$%ía en generar onda$ e$%acionaria$ en una cuerda con una longi%ud con$%an%e L ara #acer e$%o, reueri*o$ conec%ar un o$cilador *ec4nico en un eB%re*o de la cuerda & un cuerpo (en e$%e ca$o cilíndrico) de *a$a * en el o%ro eB%re*o de la cuerda Luego i-a*o$ una recuencia & o/$er'a*o$ el n>*ero de *odo$ nor*ale$ ue $e pre$en%aron en la cuerda
*ero de *odo$ nor*ale$, $e #a/ían *a$ peueHo$ & con *a&or recuencia
T2=!7
en$ión de la cuerda cuando el cuerpo e$%4 en el agua
?8@:*agen o6 :I
Ma$a del "ilindró * (g) !6!39 K !!! g
Tabla No. 1 (
Fuerza Boyante
di4*e%ro del cilindro)
Modo$ nor*ale$ ("ilindro en el aire) odo3 An%inodo$
Modo$ nor*ale$ ("ilindro en el agua) odo5 An%inodo$6
Tabla No. 2 (
an%inodo$ pre$en%ado$ en la o$cilación de la cuerda)
Lo$ re$ul%ado$ de la $egunda %a/la lo$ o/%u'i*o$ di'idiendo la *edida de la cuerda de longi%ud con$%an%e L8!7 * en%re el nu*ero de o$cilacione$ recuencia 6! z
Longi%ud de la cuerda 8!7*
T1=!!87
Ecuac!n "ara $recuenca y %e&"e'ao& la&
#allar la %e %on%e ten&one&.
F(z) 6! z !!87 T1 (N) T2(N) !7 !266 B(N) 8!7 * %() Tabla No. * (Re$ul%ado$ inale$
de$pué$ de #acer lo$ c4lculo$ de la$ %en$ione$) +roce&o co"leto %e o"eracone& en Ane,o No. 1
I
";"L.1:;01
0l n>*ero de an%inodo$ ca*/ia -un%o con la recuencia &a ue al ca*/iar de en *edio (agua) la %en$ión de la cuerda di$*inu&e & la 'i/ración no$ arro-a un n>*ero *a&or de an%inodo$ :den%iica*o$ ue al #acer o$cilar una cuerda con un *o'i*ien%o con$%an%e $e or*an onda$ e$%acionaria$ ue $e carac%erizan con %ener nodo$ & an%inodo$ La 'eriicación ue $e con$iguió ue la de la independencia de la 'elocidad re$pec%o a la recuencia, a*pli%ud & longi%ud de onda, &a ue é$%a (la 'elocidad) $e *an%u'o in'arian%e an%e lo$ ca*/io$ de e$o$ par4*e%ro$, re$pondiendo a la relación,la cual no$ *ue$%ra ue la 'elocidad depende de la %en$ión a la ue e$%é $o*e%ida la cuerda & de la$ propiedade$ del *edio, en e$%e ca$o de la den$idad lineal de la cuerda Lo$ re$ul%ado$ o/%enido$ $e #an eB%raído gracia$ a lo$ da%o$ %o*ado$ en el la/ora%orio "on un correc%o
*ane-o & an4li$i$ de la $i%uación, $e corro/oró ue cuando do$ onda$ ue 'ia-an en $en%ido$ con%rario$ $e co*/inan por el principio de $uperpo$ición, lo cual dar4 pa$o a un pa%rón de 'i/ración e$%acionario lla*ado ;nda e$%acionaria
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I: R00R0":A1 ?@ #%%pNNOOOucl*e$Nproe$oradoNa-/a r/eroN"ur$oAP2!!7N;nda$0$%acion aria$!6pd ?2@ #%%pNNOOO$ce#ue$N$/Oe/Ni$icaNo nda$Ne$%acionaria$Ne$%acionaria$#% *l ?3,,5,6@o%o$ %o*ada$ en el la/ora%orio a lo$ i*ple*en%o$ u%ilizado$ ?7@ #%%pNNi$ica*/log$po%co*N2!!9N! 7N*odo$CdeC'i/racion#%*l ?8@Quía del la/ora%orio
Ane,o No. 1
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Error porcentual
