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Introducción

El concepto de onda es una perturbación que se efectúa desde el punto en que se produjo hacia el medio que rodea ese punto. Las ondas requieren un medio elástico para poder propagarse. El medio elástico se deforma y se recupera vibrando al paso de la onda. Y consiste de tres variables que son: masa, longitud y tensión.

En cuanto a las características de las ondas, la velocidad de una onda dependerá de la rapidez con la que cada partícula del medio sea capaz de transmitir la perturbación a su compañera. Los medios más rígidos dan lugar a velocidades mayores que los más flexibles. Las fórmulas para la onda se representan de la siguiente manera; la rapidez v de la onda está dada por la ecuación

V=√(T/μ)

donde T es la tensión de la cuerda (medida en Newton) y μ es la masa por unidad lineal de cuerda (medida en kg/m). En una onda estacionaria, la relación entre la frecuencia, la longitud de la cuerda L, el número de armónica en la tension de la cuerda T, y la frecuencia a determinada armónica en la cuerda es

fn=n/2L √(T/μ)

-Objetivos

Aplicar conocimientos de ondas mecánicas para obtener la frecuencia con la que vibra determinada cuerda.

-Marco teórico

¿Qué es sonido?

El sonido también se define como una onda longitudinal que se propaga a través de un medio elástico

a) Producción del sonido, que son las fuentes sonoras

Las ondas sonoras longitudinales se producen como consecuencia de una perturbación periódica en el aire, y que el oído humano actúa como receptor de estas ondas sonoras periódicas, percibiéndolas como sonido. El cuerpo sonoro puede vibrar longitudinal o tranversalmente.

Deben existir dos factores para que exista el sonido:

a) Es necesaria una fuente de vibración mecánica

b) Un medio elástico a través del cual se propague la perturbación

La fuente puede ser un diapasón, una cuerda que vibre o una columna de aire vibrando en un tubo de órgano. Los sonidos se producen por una materia que vibra.

b) Transmisión del sonido-velocidad del sonido

El sonido se transmite en cualquier medio ya sea sólido, líquido o gaseoso, pero no en el vacío. La fuente de cualquier sonido es un objeto que vibra, algunas fuentes sencillas de sonido son los instrumentos musicales. En éstos, la fuente se hace vibrar ya sea golpeándola, pulsándola o soplando dentro de ella. Los instrumentos más populares como el violín, la guitarra y el piano están provistos de cuerdas vibratorias.

Las ondas estacionarias en una cuerda son la base de todos los instrumentos de cuerda, la longitud de onda fundamental es igual al doble de la longitud de la cuerda. Por lo tanto la frecuencia fundamental es:

f=v/λ=v/2L

Dónde: v= velocidad de la cuerda ; λ = longitud de la cuerda

c) Detección del Sonido: cualidades físicas (Intensidad, tono, timbre)

Cualquier sonido sencillo, como una nota musical, puede describirse en su totalidad especificando tres características de su percepción: la intensidad, el tono y el timbre.

Estas características corresponden exactamente a tres características físicas: la amplitud, la frecuencia y la composición armónica o forma de onda.

¿Cuál es la frecuencia natural de un sistema?

La frecuencia natural es la frecuencia a la que un sistema mecánico seguirá vibrando, después que se quita la señal de excitación. A veces se le llama la frecuencia de resonancia pero eso no es correcto, ya que la frecuencia de resonancia es la frecuencia a la que vibraría el sistema,si no hubiera amortiguación. También ver vibración libre.

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