INFORME CUBETA DE ONDAS

DETERMINACION DE LA LEY DE LA REFRACCION Y LA REFLEXION MEDIANTE EL MODELO DEL MONTAJE DEL PRISMA,VIDRIO Y ESPEJO BAJO LAS CONDICIONES NORMALES DEL EXTERNADO CARO Y CUERVO

PRESENTADO POR

LAURA ROMERO

DANIELA ZAMBRANO SUAREZ

JONATHAN SANCHEZ

PRESENTADO A

MAURICIO RIVERA

EXTERNADO CARO Y CUERVO

AREA DE CIENCIAS NATURALES

FISICA

GRADO 11ª

JUEVES 22 DE AGOSTO DE 2013

OBJETIVO GENERAL

Determinar del movimiento ondulatorio mediante el modelo de la cubeta de ondas bajo las condiciones normales del externado caro y cuervo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Diseñar una cubeta de ondas.

Hacer mediciones para obtener datos.

Aplicar fórmula para hallar la velocidad de propagación de una onda.

OBEJIVOS DE LA PRÁCTICA

Medición de longitudes de ondas (“λ”).

Observación de algunos fenómenos ondulatorios.

JUSTIFICACION

El proyecto de la cubeta de ondas lo realizamos, porque con este podemos establecer bien el concepto del movimiento ondulatorio y conocer diferentes fenómenos ondulatorios, a su vez con este podemos llegar a establecer diferentes tipos de estudio como lo son el estudio de la propagación de ondas de superficie en agua, la medida de la velocidad fase, la verificación de la ley de reflexión, la relación de dispersión, los fenómenos de difracción e interferencia de ondas de superficie en agua, algunos patrones de interferencia, la verificación de la ley de difracción y la observación del principio de Huygens.

En esta investigacion veremos como se establecen las diversas formulas para hallar la velocidad de propagacion cuando colocamos agua con variada densidad. También para saber analizar el comportamiento de las ondas presentes en el agua de la cubeta, con los diferentes objetos que usamos en el laboratorio. También podemos aprender a determinar una onda de acuerdo a sus características y cualidades (profunda o poco profunda).

Esta práctica la realizamos para cuando vallamos a enfocarnos más en fenómenos y vallamos a utilizar formulas tengamos un concepto y un ejemplo claro de todos los fenómenos ondulatorios mostrados en la cubeta de ondas. Este modelo de cubeta de ondas lo realizamos en un lugar donde podamos ver dichas ondas para este caso recomendamos un lugar oscuro que presente una luz enfocada hacia dicha cubeta para observar todos los fenómenos que se presentan por el movimiento del motor.

INTRODUCCIÓN

Una cubeta de ondas, es un instrumento de carácter didáctico, que permite estudiar las figuras formadas en la propagación de ondas superficiales en un líquido. Este experimento consiste en un recipiente de poca profundidad, cuyo fondo es plano y rectangular, este es de acrílico transparente y se puede observar la imagen reflejada por un fondo blanco (hoja) colocada en la parte de abajo de la cubeta. Un vibrador mecánico produce las ondas en la superficie del agua.

Podemos comprender los fenómenos ondulatorios, cuyas aplicaciones son variadas y cada una de igual importancia. Sus aplicaciones ayudan a la visualización de efectos como: Reflexión, Refracción, difracción e Interferencia. Sus experimentos aclaran la producción y propagación de ondas mecánicas y algunos conceptos como longitud de onda, frecuencia, entre otros. También este experimento permite observar algunos de los fenómenos ondulatorios elementales más comunes que ocurren en la naturaleza.

Se analizará el comportamiento de las ondas cuando se propagan en un medio dispersivo y se observará el cambio que sufren cuando chocan con un obstáculo. Al tomar los resultados comprobamos que la velocidad de propagación de una onda es mucha más rápida en aguas más densas como sucedería si observamos el agua con adición de sal que en aguas normales esto se debe a que su propagación por el medio es mucho más efectivo y rápido que en agua normal ya que en esta demora un poco más. 

MATERIALES

Cubeta de ondas con sistema de generación de ondas y de iluminación (lámpara).

Sal de cocina (1 kilo).

1 bolsa de agua (5 litros).

3 bolsas negras grandes.

Tijeras.

Cinta de enmascarar.

3 hojas blancas.

1 hoja examen.

Lapiceros.

Cinta métrica.

Cronometro.

Hilo (1 metro).

MARCO TEORICO

Que es el movimiento ondulatorio:

El movimiento ondulatorio es la propagación de una onda por un medio material o en el vacío. Sin que exista la transferencia de materia ya que sea por ondas mecánicas o electromagnéticas.

Una onda es una perturbación de alguna propiedad de un medio (densidad, presión, campo eléctrico, campo magnético).

La onda transporta energía y así todo tipo de onda se adquiere más fácil ya sea haciendo una ecuación o sustituyendo la respuesta más rápidamente.

Clasificación de las ondas:

Pueden ser clasificadas de distintas formas, dependiendo de los factores que se tengan en cuenta para hacerlo:

En función del medio de propagación:

Mecánicas (medio material): las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se propaga a través de ella. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y las ondas de gravedad.

No mecánicas (medio no material): son aquellas que no necesitan de un medio elástico, se propagan por el vacío. Dentro de estas ondas se encuentran las electromagnéticas.

En función de su propagación:

Escalares: es una magnitud, sin dirección ni sentido. Por ejemplo, la presión en un gas, o la onda emitida por las partículas elementales del átomo.

Vectoriales: la magnitud tiene una dirección y un sentido.

Ondas longitudinales: el movimiento de las partículas que transporta la onda es paralelo a la dirección de propagación de la misma. Por ejemplo, el sonido.

Ondas transversales: las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las ondas electromagnéticas (son ondas transversales perpendiculares entre sí).

En función de su periodicidad:

Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal.

Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas se denominan también pulsos.

En función de su frente de onda:

Ondas unidimensionales: las ondas unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos.

Ondas bidimensionales o superficiales: son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre él.

Ondas tridimensionales o esféricas: son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas electromagnéticas.

Conceptos a tener en cuenta:

Utilizaremos la propagación de un movimiento ondulatorio en la superficie del agua para estudiar diferentes fenómenos ondulatorios. Las ondas superficiales en un líquido se originan cuando una porción del líquido en la superficie libre se desplaza de su posición de equilibrio. La velocidad (v) de propagación de las ondas dependerá de su longitud de onda (λ). Las fuerzas recuperadoras que actúan sobre el líquido que pueden ser

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