informe física ondas estacionarias 2016 (1)

8/19/2019 Informe Física Ondas Estacionarias 2016 (1)

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"ocente: Ana aríaGaete.

Introducción.

#n el siguiente in$orme se dará a conocer el com%ortamiento &ue%resentan ondas estacionarias en cuerdas' analizaremos los modos devibraci(n %ara asi lograr obtener los datos de $recuencia ) longitud deonda en dic*o movimiento.

Se utilizaran e&ui%os a%ro%iados %ara %oder realizar los e+%erimentos) lograr obtener la ma)or %recisi(n de los %arámetros encom%araci(n a lo &ue indica la teoría.

#,ecutaremos distintos e+%erimentos modi-cando alguno de sus%arámetros %ara ver la variabilidad &ue %resentan en sucom%ortamiento ) ver si *a) cambios en cuanto a los datos &ue sees%eran obtener.


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Objetivos.

bservar el com%ortamiento de ondas estacionarias en cuerdas.

/econocer los modos normales de vibracion en una cuerda.

edir $recuencias ) longitudes de onda asociadas a los modosnormales de vibracion.


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Marco Teórico.

Ondas Estacionarias: son a&uellas ondas en las cuales' ciertos

%untos de la onda llamados nodos' %ermanecen inm(viles ) las%osiciones donde la am%litud es má+ima se conocen comoantinodos' los cuales se $orman en los %untos medios entre dosnodos. Son %roducto de la inter$erencia0 cuando dos ondas deigual am%litud' longitud de onda ) velocidad avanzan en sentidoo%uesto a trav1s de un medio se $orman ondas estacionarias.

Amplitud: des%lazamiento má+imo de la cuerda desde ele&uilibrio *asta un e+tremo.

Longitud de onda : 234 es la distancia entre dos má+imos ocom%resiones consecutivos de la onda.

Frecuencia: es el n5mero de ondas %roducidas %or segundo.

Nodos: %untos donde no e+iste vibraci(n.

Antinodos: %untos donde alcanza la ma)or am%litud de

vibraci(n.

Resonancia: es un $en(meno &ue se %roduce cuando un cuer%oca%az de vibrar es sometido a la acci(n de una $uerza %eri(dica'cu)o %eriodo de vibraci(n se acerca al %eriodo de vibraci(ncaracterístico de dic*o cuer%o' en el cual' una $uerzarelativamente %e&ue6a a%licada en $orma re%etida *ace &ue unaam%litud de un sistema oscilante se *aga mu) grande.


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Desarrollo Exeri!ental.

E"uios Utili#ados$

Cuerda.Amplifcador de Potencia.

Vibrador Mecnico.So%t&are Data Studio


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7ara comenzar los e+%erimentos conectamos los e&ui%os mencionadosanteriormente' el %rograma data Studio en esta o%ortunidad loutilizaremos %ara enviar se6ales *asta el am%li-cador de %otencia ' elcual las transmitirá las vibraciones al sistema mecánico $ormado %orun vibrador mecánico' un so%orte ) la cuerda -,a a un e+tremo.

Los datos &ue seleccionaremos en data Studio %ara enviar alam%li-cador de %otencia serán los siguientes:

8 Am%litud : 9 volt8 Frecuencia: 9 Hz

#stos valores serán los iniciales' iremos aumentando la $recuencia %aralograr obtener los arm(nicos.

El primer e!perimento se reali"a utili"ando una longitudde cuerda de #$% m apro!imadamente.

ModoNorma

l

FrecuenciaE!perimental & '"(

Frecuencia )e*rica

& '"(

+)e*rica

&m(

+E!perimental &m(

Cantidad de

Nodos

Cantidadde

Antinodos

#, #- & '"( #- & '"( %$ &m( %$ &m( % #%, %- & '"( %- & '"( #$% &m( #$% &m( / %/, %0 & '"( /- & '"( -$1 &m( -$1 &m( /, /0 & '"( - & '"( -$2 &m( -$2 &m( 3

3,0 & '"( 3- & '"(

-$1&m(

-$1 &m( 2 3

2, 30 & '"( 2- & '"( -$ &m( -$ &m( 4 2


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El segundo e!perimento se reali"a utili"ando una longitudde cuerda de -$2 m apro!imadamente. 5manteniendo latensi*n similar al e!perimento reali"ado anteriormente6.


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ModoNorma

l

FrecuenciaE!perimental & '"(

Frecuencia)e*rica

& '"(

+)e*rica &m(

+E!perimental &m(

Cantidad de

Nodos

Cantidadde

Antinodos

#, #1 & '"( #1 & '"(#$%&m( #$% &m( % #

%,/3 & '"( /2 & '"(

-$2&m(

-$2 &m( / %

/,3% & '"( 3 & '"(

-$&m(

-$ &m( /

,21 & '"( 4% & '"(

-$/&m(

-$/ &m( 3

3,12 & '"( 0- & '"(

-$%&m(

-$% &m( 2 3

2,#-- & '"( #-1 & '"(

-$%&m(

-$% &m( 4 2

Desarrollo de Tablas.


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La $recuencia e+%erimental $ue obtenida a traves del data Studio'al ir aumento la $recuencia %ara %oder obtener la cantidad dearm(nicos &ue se necesitaba visualizar.

Consideramos &ue la $recuencia $undamental te(rica es igual a la$recuencia $undamental e+%erimental 29; Hz4 . < los otros datoslos obtenemos a trav1s del m5lti%lo de la $recuencia $undamentalte(rica.

La longitud de onda te(rica $ue obtenida a trav1s de la $ormula:

= + + 7 n8 arm*nicos.

La longitud de onda e+%erimental $ue obtenida midiendo con unaregla de un nodo al subsiguiente nodo 2lambda4.

La cantidad de nodos ) antitodos variaban de acuerdo a lacantidad de arm(nicos &ue se visualizaban

Conclusión.

>na vez -nalizado los e+%erimentos' logramos obtener los datossolicitados ) notar su variabilidad al com%arar los valores


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e+%erimentales con los te(ricos' analizando cuales $ueron lascausas.

'iblio(ra%)a.

Cátedras de Asignatura ?Física General@.

Guía de laboratorio = ovimiento scilatorio 2%1ndulo4.

Libro ?Física: 7rinci%ios con a%licaci(n@0 Giancoli'".


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