Ondas Mecanicas

Resumen:

En la presente actividad realizamos el montaje de ondas transversales, para ello conectamos el sistema de vibración -parlante y resorte- al generador. Lo que se buscamos es generar una función armónica para alimentar el sistema de vibración. Para esto variamos la frecuencia desde 5 HZ en forma pausada y continua, con el fin de visualizar los nodos de vibración transversales generados en la cuerda.

Medimos la frecuencia para cada nodo de vibración en función de la longitud de onda λ, medida como el doble de la distancia entre 2 nodos consecutivos. Con estos datos realizamos una tabla de datos para λ y f y un gráfico λ v/s f.

Posterior a esto determinamos mediante un ajuste adecuado la velocidad asociada a la perturbación. Con estos datos obtuvimos el coeficiente de densidad lineal experimental exp.

La velocidad promedio fue de 23,1 m/s y el µtotal fue de4, 4%, estos valores se encuentran dentro de los valores aceptables.

1.Introducción

¿Qué es una onda estacionaria?

Las ondas estacionarias se definen como ondas mecánicas viajando en sentido contrario formando puntos inmóviles, denominadas nodos. Fueron denominadas así por Melde, ya que la posición de los nodos y sus puntos de vibración permanece estática.

En este experimento se medirá una onda estacionaria transversal.

¿Qué son los nodos?

Se llaman nodos a los puntos que tienen una amplitud mínima, considerando una cuerda de longitud fija en los extremos. La cuerda tiene un conjunto de nodos normales de vibración, cada uno con una frecuencia característica.

2.Diseñodelexperimento

Para llevar a cabo el siguiente experimento, vamos a hacer variar las frecuencia desde 5 hasta los 100 Hz aprox.de una manera pausada y continua, esto permite visualizar los nodos de vibración longitudinal generados en la cuerda, para luego comenzar a medir la frecuencia en cada nodo de vibración en función de la longitud de onda λ medida como el doble de la distancia entre 2 nodos consecutivos.

3.Desarrollodelexperimento

Se fijan todos los elementos necesarios, para comenzar el experimento, el sistema de vibración (parlante y resorte), conectado al generador de funciones, en el sistema de vibración se colocara una cuerda, que a su vez pasa por una polea, donde se pondrá en su extremo un peso. De esta forma, el sistema de vibración emitirá las ondas que se propagaran por la cuerda de forma transversal.

Lo que se busca al desarrollar el experimento, es crear un patrón estacionario, es decir, generar que la onda reflejada pase por los mismos puntos que los de la onda de incidencia.

Para ello se medirá la frecuencia para cada modo de vibración en función de la longitud de onda transversal λ, que corresponde al doble de la distancia entre dos nodos sucesivos, expresada en metros.

Se realizara este procedimiento 8 veces con distintas frecuencias, para luego realizar un grafico λ v/s f, ajustado a la función inversa, donde se determinara la velocidad (A) asociada a la perturbación. Determinando así el coeficiente de densidad lineal experimental:

Donde F corresponde a la tensión de la cuerda (masa•gravedad) y A corresponde a la velocidad.

El resultado se comparara con el

...