LAB DE ONDAS

RESUMEN

En esta práctica se experimento y estudio la creación de ondas estacionarias utilizando un oscilador mecánico con frecuencias definidas como pulsador, y una cuerda como medio de propagación, y una masa para crear tensión en uno se los extremos de la cuerda. Por medio de los valores hallados, encontrar el volumen de un solido en un medio determinado.

INTRODUCCION

Una onda estacionaria es el resultado de la superposición de dos movimientos ondulatorios armónicos de igual amplitud y frecuencia que se propagan en sentidos opuestos a través de un medio.

En la practica realizada se quiere obtener el volumen de un cilindro a partir de las ondas estacionarias propagadas por medio de una cuerda, se observa que lo que sucede en la cuerda se debe al efecto de la superposición de ondas que al cruzarse dan lugar a que determinados puntos de la cuerda estén estacionarios, que otros pasen por diferentes estados de vibración generando asi los nodos y antinodos de una onda que viaja por su medio de propagación, en el caso de la practica la cuerda.

MARCO TEORICO

La onda reflejada tiene una diferencia de fase de π radianes respecto a la incidente. La superposición de las dos ondas, incidente y reflejada, da lugar, en ciertas condiciones, a ondas estacionarias.

Un ejemplo para ilustrar la formación de ondas estacionarias el caso de una onda transversal que se propaga en una cuerda sujeta por sus extremos en el sentido de izquierda a derecha (→); esta onda incide sobre el extremo derecho y se produce una onda reflejada que se propaga en el sentido de derecha a izquierda (←).

En una cuerda de densidad lineal µ (masa por unidad de longitud) sometida a la tensión T , la velocidad de propagación de una onda esta dada por la ecuacion:

Considerando además la relación entre la velocidad de propagación, la frecuencia y la longitud de onda, v = fλ , puede demostrarse que las frecuencias para las que se observarán ondas estacionarias en una cuerda están dadas por:

En la práctica realizamos e experimento en dos situaciones, la primera cuando se tiene en un extremo de la cuerda un cuerpo libre y en la segunda el cuerpo al encontrarse sumergido dentro de un fluido. Esto genera que una nueva fuerza se ejerza sobre el objeto ( fuerza boyante ) que está dada por la ecuación:

Donde ρ es la densidad del fluido, V es el volumen desplazado de fluido y g la gravedad.

El volumen del cilindro está dado por la siguiente ecuación:

Donde

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