Ndas Estacionarias En Una Cuerda

Laboratorio Ondas Estacionarias En Una Cuerda

Física De Fluidos

1 Yobahana Vallejo, 2 Tatiana Vélez. O, 2 J.I. Rendón Ortiz

2 R Cardona Pachón

1 Docente Asignatura Física Fluidos,

2 Estudiante de Ing. Industrial,

Universidad Cooperativa de Colombia

RESUMEN

El la practica de laboratorios denominado “Ondas Estacionarias En Una Cuerda” se donde se contó con elementos como una cuerda de masa despreciable, un conjunto de masas de diferentes pesos, una sistemas de polea, un generador de ondas y un altavoz con los cuales después de armar un sistema como fue expuesto en la guía se inicia el proceso el cual se base en que el generador de hondas transmite por medio del altavoz a la cuerda una onda que se expande por medio de la misma haciendo ondas estacionarias sobre todo el trayecto de la cuerda las cuales se tomo medida de ½ landa como fue pedido en la guía y con cada cambio de frecuencia las medidas de esta fue variando y de ahí fue tomada la medida de cada una y con estos poder hacer el análisis del proceso.

INTRODUCCION

Las ondas estacionarias son aquellas que se forman por una superposición de dos ondas que viqjan en sentido contrario y que tienen la misma velocidad, amplitud y longitud de onda; además de que susu nodos permanecen inmóviles.

u(x,t)=Asen(kx)senωt

Cuando dos ondas que se propagan en sentidos opuestos interfieren, se produce una situación muy curiosa: la onda resultante tiene una amplitud que varía de punto a punto, pero cada uno de los puntos oscila con MAS, y en fase con los demás, dando lugar a lo que se conoce como ondas estacionarias.

Las ondas estacionarias pueden observarse en una cuerda sujeta por ambos extremos en la que se produce una vibración. La onda que viaja hacia la derecha se encuentra con la que se refleja en el extremo fijo y se produce la interferencia de ambas.

No todas las ondas son posibles, ya que aquellas que no tengan un nodo en los extremos están prohibidas. Existe, por tanto, una restricción física (condición de contorno): la longitud de la cuerda tiene que ser un múltiplo entero de una semilongitud de onda:

L=n λ/2=n V/2f

La velocidad a la que la onda se propaga por la cuerda depende de la densidad lineal de ésta (m) y de su tensión (T):

V=√(T/μ)

Combinando ambas expresiones obtenemos una tercera que nos da la tensión que debe tener la cuerda para que se formen las ondas permitidas:

En este laboratorio se pretende alcanzar y afianzar los siguientes objetivos:

Realizar un estudio de las ondas estacionarias en una cuerda tensa.

Determinar la velocidad de propagación en una cuerda mediante un patrón de ondas estacionarias con una frecuencia conocida.

METODOLOGIA

Los instrumentos utilizados para llevar a cabo la práctica de laboratorio fueron:

Un vibrador de frecuencia regulable

Un generador de frecuencias

Una cuerda

Una polea

Un gancho

Juego de masas

Dos soportes universales

Un flexometro ± 0,1 cm

Para la aplicación del laboratorio se instaló un sistema el cual consiste en que la cuerda esta fija en uno de sus extremos la cual hace contacto con el generador de frecuencia, pasando por una polea en el otro extremo, la cual ejerce una tensión a partir de una masa la cual debe tener un valor conocido de peso, después de tener este sistema debidamente instalado, con la masa correctamente instalada, se procede a graduar el vibrador con la primera frecuencia y se hace el cálculo del valor de la longitud onda con un flexometro y con suma precaución de no afectar de ninguna forma la onda para no cambiar las medida de la misma, este procedimiento se realiza dos veces más pero con variación en el rango de las frecuencias, este procedimiento se repite para cada una de las masas debido a que al cambiar la masa esta genera un cambio total del sistema.

RESULTADOS Y ANALISIS

En el laboratorio se tuvo como propósito descubrir el comportamiento de una onda estacionaria que viaja a través de una cuerda. Para estudiar el comportamiento y las propiedades de la onda estacionaria fue necesario utilizar un juego de masas de diferentes tamaños como se observa en la Tabla 1.

Masa Peso (g)

Masa 1 54,5

Masa 2 75,6

Masa 3 96

Masa 4 117,4

Masa

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