Estudiar la propagación de las ondas transversales

INTRODUCCIÓN

Para la realización de este trabajo debemos tener en cuenta que es una onda transversal. Una onda es una perturbación del equilibrio de un sistema que se propaga de una región de espacio a otra. Si la onda necesita de algún medio material para propagarse, la onda se denomina “onda mecánica”. Las ondas mecánicas pueden ser transversales, longitudinales o una combinación de ambas, es decir longi - transversales. Al viajar la onda por el medio, las partículas que forman el medio sufren desplazamientos de varios dependiendo de la naturaleza de la onda, si los desplazamientos del medio son perpendiculares a la dirección de propagación de la onda , decimos que se trata de una onda transversal.

OBJETIVOS

Estudiar la propagación de las ondas transversales en una cuerda y determinar la relación entre tensión y longitud de onda.

Medir diferentes Longitudes de Onda λ para diferentes Tensiones

Determinar la velocidad de propagación de las ondas en una cuerda, conocidas la Tensión y Densidad Lineal de Masa (μ) de la cuerda

Detectar vientres y nodos.

MARCO TEÓRICO:

Una Onda es una perturbación del estado de equilibrio de un sistema, que se propaga de una región del espacio a otra. Si la onda necesita de algún medio material para propagarse, entonces la onda se denomina “Onda Mecánica”. Al viajar la onda por el medio mecánico, las partículas que constituyen el medio sufren desplazamientos de varios tipos dependiendo de la naturaleza de la onda. Bajo este hecho, las ondas mecánicas pueden ser de tres tipos:

Transversales, Longitudinales o una combinación de ambas, es decir Longi-transversales.

Si por ejemplo, a una cuerda de masa m y longitud D fija en un extremo .Si está sujeta a un tensión F y (medio mecánico) le imprimimos una pequeña sacudida (pulso), la sacudida viaja a lo largo de la cuerda. Secciones sucesivas de la cuerda repiten el movimiento que dimos al extremo, pero instantes posteriores sucesivos (Figura 1)

Dado que los desplazamientos del medio son perpendiculares o transversales a la dirección de la propagación de la onda, decimos entonces que se trata de una Onda Transversal. Un desplazamiento paralelo a la dirección de propagación de la onda constituye una Onda Longitudinal. En una cuerda, la rapidez de la onda en la cuerda está determinada por las propiedades elásticas e inelásticas del medio. Debe tomarse en cuenta que la rapidez de la onda NO es la rapidez con que se mueven las partículas cuando son movidas por la onda.

La ecuación general para determinar la Rapidez de Propagación de las ondas en un medio depende de dos factores y está dada por:

…………….. (1)

Las ondas estacionarias en la cuerda están descritas por la siguiente ecuación:

..……….(2)

Donde Kλ=2π y ω=2πf ,aqui λ es la longitud de onda y “ f“ es la frecuencia de las ondas estacionaria en la cuerda .

Cuando en uno de los extremos de una cuerda tensa se coloca un foco perturbador cuyo desplazamiento es perpendicular a la longitud horizontal de la cuerda, dependiendo de la frecuencia f del foco perturbador, en la cuerda se generan ondas estacionarias con diferentes modos de vibración.

En la figura 2.2a se representa una onda estacionaria con modo de vibración n =1 el cual vibra con una frecuencia f_° y en donde se cumple que L = λ/2, siendo λ la

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