123578203-fis-u4-p1-ghr (1)
TRANSCRIPT
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
1/12
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
2/12
Practica !escri"ci#n $ modelado del movimiento ondulatorio.
Prctica 1. Descripcin y Modelado del Movimiento Ondulatorio.
Descarga el video mas.avi que se encuentra en el Aula.
Utiliza el constructor de modelos de Tracker y describe la posicin del baln en trminosdel tiempo. Considera lo siguiente
!arca un punto en el baln. "a descripcin del movimiento ser# la relativa a este
punto.
Usa tu escala adecuadamente para obtener los valores de las posiciones en
metros.
$n una tabla% anota los valores de las posiciones en y Una gr#&ica de los valores
de las posiciones te dar# la trayectoria del baln
'btn la ecuacin de movimiento y los par#metros que caracterizan &sicamente a
la onda.
!odela el movimiento de una partcula con las caractersticas de la onda
obtenidas en la descripcin del movimiento.
$(plica cu#les seran las caractersticas de una onda para ser transmitida desde
un satlite arti&icial a alg)n lugar en la Tierra.
%ntroducci#n&$n la naturaleza varios &enmenos se pueden modelar ba*o el concepto de movimientoondulatorio% en la presente pr#ctica se estudia el comportamiento de la posicin de unob*eto que se de*a ba*o la accin de la gravedad y su&re una &uerza restaurativaproporcionada por un resorte% veri&icando que se puede modelar como un movimientoondulatorio.
Modeo te!ri"o:
+ara una propiedad &sica % si el desplazamiento de un punto a otro satis&ace laecuacin di&erencial
2 2
2
2 2
vt y
=
,e esta describiendo el movimiento ondulatorio en la direccin de y% con velocidad v. Unade las soluciones de esa ecuacin di&erencial es-esnick% /00/1
( ) ( ), seny t A ky t = +
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
3/12
A la cantidad kse le denomina la constante de propagacin y se mide en metros 23% es la&recuencia angular y se mide en radianes4segundo. 'tras relaciones )tiles a tener encuenta son
2k
=
22 f
T
= =
De#arroo:
"os pasos seguidos para analizar el comportamiento del baln son los siguientes
,e descargo el video mas.avi% el cual contiene la grabacin de un baln que pende
de un resorte y al cual se le 5a dado un movimiento inicial para posteriormentede*arlo ba*o la accin de la gravedad.
,e e*ecuto el so&t6are Tracker para cargar el vdeo.
Calibrar los datos a tomar valindonos de las marcas de 70%80 y 90 cm mostradas
en el vdeo mediante Trayectorias4:uevo4Calibration Tools4Calibration Tape.
;i*ar el centro de re&erencia en la marca de 80 cm.
+ara estudiar el movimiento del centro del baln se utiliz la opcin de seguir el
centro de masa del ob*eto mediante Trayectorias4:uevo4Centro de !asa%apretando la tecla ,5i&t% se 5izo una marca sobre el centro del baln por cada&rame del video.
,i se realizan los pasos anteriores el programa llevar# un registro de la
coordenadas -(1 e y del centro del baln% adem#s de tiempo. +or otra parte solonos interesa los datos del tiempo y la coordenada -y1.
Con esa in&ormacin se pudo construir la gr#&ica de la &igura
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
4/12
t $
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
5/12
' (.))
'.')) *.+,)
'.'-, ,.)(,
'. -.'+2
'.)) 4.2')
'.-, 2.'2
'.2 '.))-
'.2)) .,-+
'.2-, ).-(*
'.) +.(-,'.))) -.(,-
'.)-, *.+,)
'.4 (.+*2
'.4)) (.*)4
'.4-, (.---
'.+ *.(
'.+)) ,.)(*
'.+-, +.)*2
'.- ).44*
'.-)) .'2
'.--, .)4)
'., ).(4*
'.,)) -.)2
'.,-, ,.(*
'.* (.+*
'.*)) (.*)
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
6/12
'.*-, '.4(
'.( '.'*)
'.()) (.244
'.(-, *.2)+
-.4,
.')) 4.,*(
.'-, 2.,,)
. '.*4
.)) .)44
.-, ).444.2 +.4-
.2)) ,.)
.2-, (.',4
.) (.*)
.))) '.))4
.)-, '.))4
.4 (.*)
.4)) *.+,
.4-, -.-)*
.+ 4.,'+
.+)) .())
.+-, '.+**
.- ).()
.-)) +.2'(
.--, -.(,4
., *.)(
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
7/12
.,)) (.4
.,-, (.*)
.* (.4(4
.*)) *.('-
.*-, *.2)4
.( -.++2
.()) 4.+)-
.(-, 2.*+-
2 .'',
2.')) '.,+,2.'-, ).(4
2. +.2
2.)) ,.22,
2.-, *.,4
2.2 '
2.2)) '.42
2.2-, '.))+
2.) '.2+
2.))) *.((
2.)-, ,.)(4
2.4 +.'4
2.4)) 2.-**
2.4-, '.'*-
2.+ 2.)+4
2.+)) 4.*,4
2.+-, -.,24
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
8/12
2.- *.4'4
2.-)) (.)2,
2.--, (.(-
2., (.(-
2.,)) (.4(-
2.,-, *.)(
2.* ,.)
2.*)) +.,(*
2.*-, ).*-+
2.( .+22.()) '.+*(
2.(-, 2.,,)
) 4.(+(
).')) -.*(
).'-, *.'-*
). (.+*
).)) '.2+)
).-, '.-,4
).2 '.))*
).2)) (.+*2
).2-, ,.(
).) +.+4,
).))) ).+)
).)-, '.,+-
).4 .+)
).4)) ).,*
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
9/12
).4-, +.-)
).+ ,.*+
A%&i#i# de dato#:
+ara analizar los datos se realizaron los siguientes pasos
Debido a que Tracker dispone de la 5erramienta de an#lisis est# &ue utilizada para
obtener la ecuacin de movimiento% se puede acceder a ella ba*o el men)conte(tual =entana4>erramienta de datos? -Analizar?1.
$ntonces marcamos la opcin A*ustes% se encuentra a lado del c5eckbo( @r#&ico%
como se puede apreciar en la &igura 3.
,eleccionamos ,inusoid en el :ombre del A*uste.
+ara que Tracker a*uste la curva pedida a los datos seleccionamos los datos que
queremos que entre en el a*uste% es decir% la totalidad de los datos con el mouse%
en la &igura /% se puede ver como se encuentran seleccionados todos los datos y
la precisin que alcanzo el so&t6are para generar los par#metros de la ecuacin
solicitada.
;igura 3. >erramienta de an#lisis de datos de Tracker.
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
10/12
;igura /. A*uste de los datos obtenidos al marcar el centro de masa del baln.
Re#utado#:
Grfica de la posicin de la partcula
;igura
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
11/12
$cuacin de movimiento de la partcula.
( ) ( )= '.)+sen -.(2 2).)-y t t
Caractersticas para transmitir una onda desde un satlite arti&icial.
Capacidad de propagarse en el vaco.
+ueda atravesar la capa de ozono de la tierra.
,er una onda electromagntica.
ue su &recuencia se encuentre en el siguiente espectro -U+=% /03/1
o Banda ". 1.53-.! G"#.
o Banda u. $n recepcin 11.!-1.! G"#% y en transmisin 1$-1!.% G"#.
o Banda a. ango de &recuencias 1%-31 G"#.
Co%"u#io%e#:
,e pudo comprobar que el comportamiento de un baln que se de*a ba*o la accin de la&uerza de gravedad y la &uerza restauradora de un resorte tiene un comportamientoondulatorio. +ara lograr recabar correctamente los datos del centro del baln basadosen el video &ue necesario estudiar la &orma en la que traba*a el so&t6are y &i*arse muybien en cada imagen del video para identi&icar el centro de masa. !e parece que sepueden lograr me*ores resultados si el video tuviera una mayor resolucin degrabacin% lo anterior para poder apreciar me*or donde se encuentra el centro demasa% ya que en muc5as ocasiones el baln se vea demasiado borroso% adem#s de
que 5ay una parte donde se ve que se mueve la c#mara ocasionando otro error en lamarcacin del centro de masa. +ero a pesar de los detalles antes mencionados pudolograrse una e(celente precisin en los datos recabados para que posteriormente seanalizaran los datos recabados.
&i'lio(rafa
Fsica /olumen 02''21. Roert Resnic3 !avid Hallida$ 5ennet6 S. 5rane +
7dici#n. Gru"o Patria Cultural. %S89& (,'24')2-:.
Universitat Polit;cnica de /alencia 02'21. 7studio de las andas de
Frecuencias. Recu"erado el )' de octure de 2'2 de
6tt"&
-
8/14/2019 123578203-FIS-U4-P1-GHR (1)
12/12