Pendulo Fisico

OCILACIONES DE UNA CUERDA TENSA

oscillations of a tightrope

Autor 1: Luisa Fernanda Agudelo Aguirre código: 1087555729. Autor 2: Nelson Ossa Giraldo código:1088328415 : Autor 3:Steven Ossa Giraldo código: 1088317055

Departamento de ciencias básicas, Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, Colombia.

Correo-e: luisfernagudelo@utp.edu.co

mk

RESUMEN

En esta práctica se determinaron los modos normales de vibración de una cuerda fija en sus dos extremos, también se midieron las frecuencias en que entra en resonancia una cuerda tensa la cual consideramos: de densidad lineal constante, uniforme e inextensible, además consideramos que la interacción de la cuerda con la polea es ideal donde no existe rozamiento, a lo largo de la práctica variamos 3 parámetros, la tensión de la cuerda, los vientres observados que son iguales a el número del armónico al que vibra la cuerda y la longitud de esta.

PALABRAS CLAVES: Máximo 10 palabras claves en español, ordenadas alfabéticamente.

ABSTRACT

In practice the normal modes of vibration of a string fixed at both ends were determined, the frequencies on which resonates a taut string which we believe were also measured: constant linear density, uniform and inextensible, also consider that the interaction of the rope pulley is ideal where there is no friction, along the we vary practice three parameters, the tension of the string, the observed bellies that are equal to the harmonic number to the vibrating string and the length of this ..

KEYWORDS: Máximo 10 palabras claves en inglés, ordenadas alfabéticamente. SEBASTIÁN MARTÍNEZ

Ingeniero Electricista.

Universidad Tecnológica de Pereira

martinez@utp.edu.co

1. INTRODUCCIÓN

• En esta experiencia se analiza el fenómeno generado por las ondas conocido como ondas estacionarias, en el cual las partículas del cuerpo oscilan desde su posición de equilibrio en una dirección determinada de manera transversal al movimiento de la onda.

Una onda estacionaria se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda y frecuencia que avanzan en sentido opuesto a través de un medio.

Tomando el concepto y características de las oscilaciones en una cuerda tensa, se llevaron a cabo las actividades propuestas para encontrar las frecuencias para generar un determinado número de vientres, se tomaron los respectivos datos y con base en las fórmulas matemáticas asociadas a la temática de ondas estacionarias para hallar velocidad de la onda, las distintas longitudes de onda y algo que tiene prioridad es hallar la densidad lineal de masa de la cuerda que se empleó en el sistema.

2. CONTENIDO

PROCEDIMIENTO:

* Se conecto el vibrador mecánico, al amplificador de potencia, (se utilizo otro generador de frecuencias dado a que el equipo X plorer GLX tenia problemas al momento de realizar la práctica)

* Se conectó el sensor de fuerza al equipo Xplorer GLX

* Se configuro el equipo Xplorer GLX para ajustar las condiciones iniciales según las indicaciones de la guía del laboratorio

* Se fijó la tensión de la cuerda en un valor fijo y se midió la longitud de la cuerda entre los extremos fijos que nos dio de 95 cm.

* Se dejo constante dicha tensión y se comenzó a aumentar la frecuencia en el generador hasta llegar a tener visualmente en la cuerda 2, 3, 4 y hasta 5 armónicos con su máxima amplitud, se tomo nota de las frecuencias en donde se alcanzaron dichos armónicos.

* Posteriormente se dejó constante la longitud de la cuerda y se comenzó a variar la tensión de ella colocando gradualmente contrapesos en el extremo , se anoto cada una de las tensiones que nos generaron los contrapesos y se busco en cada uno de ellos el segundo armónico y se anoto la frecuencia en la cual fue alcanzado dicho armónico.

* Por último se dejo una tensión fija y se comenzó a variar la longitud de los apoyos de la cuerda y nuevamente en cada medida se busco alcanzar el segundo armónico y se anotaron los datos de las frecuencias obtenidas.

DATOS:

Armónico f (Hz)

1 15

2 30

3 45

4 59

5 70

Tabla 1. Frecuencias vs armónicos

Grafica 1 frecuencia vs numero de armónicos

- Al observar la grafica 1 se puede ver que se obtuvo una línea recta al graficar F vs n por lo tanto la relación entre los armónicos y la frecuencia es directamente proporcional

- Como se obtuvo una línea recta se puede obtener la ecuación

Y= 13,9X + 2,1

Se procede a obtener el valor de la densidad de la mas µ

13,9 = 1/2L (T/ µ)

( µ)^2 = [1/(2 .L. 13,9 )* T ]

µ= -2,77/(4*193,21*L^2)

µ= -2,77/(4*193,21*9025)

µ= 3,97*10^-7

Incertidumbre

PARTE 2: Cambiando la tensiones

Tensión (N) Frecuencia (Hz) √TENSION

1 -2,19 25 1,48

2 -2,05 22 1,43

3 -1,47 17 1,21

4 -1,60 19 1,26

5 -1,19 14 1,091

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