Laboratorio Ondas Mecanicas

Como encontrar la relación entre la longitud de onda y la tensión de una cuerda para una Onda mecánica.

Resumen

En el siguiente artículo determinaremos la densidad de la masa lineal y la velocidad de propagación de la onda para diferentes cuerdas elásticas, mediante la utilización de relaciones entre las longitudes de onda y las tensiones, en este caso pesos (gr), asignados al elástico.

Introducción

 La onda se propaga a una velocidad V, Tiene una amplitud A, una longitud de onda λ, El tiempo que tarda la onda en recorrer una distancia de una longitud de onda λ, se denomina periodo T.

 Una onda se clasifica en: Transversal si la oscilación de las partículas es perpendicular a la velocidad de propagación como en el caso de la onda en el elástico. La onda es longitudinal si la oscilación de las partículas está en la misma dirección que la velocidad de la propagación.

Según estas características podemos afirmar que una onda mecánica es una perturbación a partir de un estado normal que se propaga en un medio material sin el transporte de materia.

Detalle Experimental

En el procedimiento experimental se utilizaron los siguientes materiales:

1. Motor (Agitador).

2. elástico.

3. Juego de masas y porta masas.

4. Polea.

5. Regla.

6. Prensa.

7. Fuente.

El montaje es supremamente sencillo, primero debemos asignar el motor y la polea, cada uno en un extremo de la superficie plata donde se vaya a realizar la demostración de este laboratorio, conectamos la fuente sin encender respectivamente a los polos del motor, terminados los pasos anteriores procedemos a unir el montaje con un elástico, amarrando un extremo de esta cuerda a la parte giratoria del motor y el otro extremo al porta masas, pasando una parte del elástico por en cima de la polea, obteniendo un montaje como el de la siguiente imagen: (figura 1)

Figura 1: Montaje Ondas Mecánicas.

Resultados y discusión

En este experimento estableceremos para la cuerda una relación entre la longitud de onda y la tensión que experimenta, para con ella determinar el valor de su densidad de masa lineal y la velocidad de propagación de la cuerda.

DATOS

1. Masa cuerda: 5.6gr

2. Longitud cuerda: 1.58m

3. Voltaje: 5.0A

4. Masa porta masas: 50.5gr

Masas (gr) Masa porta masas (gr) Masa total (Tensión) No. Nodos No. λ

A 0 50,5 50,5 6 6λ/2

B 10 50,5 60,5 5 5λ/2

C 20 50,5 70,5 5 5λ/2

D 30 50,5 80,5 5 5λ/2

E 40 50,5 90,5 4 4λ/2

F 50 50,5 100,5 4 4λ/2

G 60 50,5 110,5 4 4λ/2

Tabla 1: Organización de los datos.

Con la ayuda de datos anteriores podemos encontrar la siguiente información:

1. Densidad de la masa lineal (µ)

µ= Masa total / Longitud de cuerda

A. µ= 50.5/1.58

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