Practica No. 2 Ondas superficiales

Objetivo.- Observar las ondas producidas en la superficie de un lquido con

diferentes objetos para identificar las caractersticas de cada una de estas

debido al movimiento producido por cada uno de los cuerpos.

Introduccin.- Las ondas mecnicas son aquellas ocasionadas por una

perturbacin y que para su propagacin en forma de oscilaciones peridicas

requieren de un medio material. Tal es el caso de las ondas producidas en un

resorte, una cuerda o el agua, o en algn medio por el sonido. Las ondas

pueden ser longitudinales si las partculas del medio material vibran

paralelamente a la direccin de propagacin de la onda; como las ondas

producidas en un resorte.

Son transversales si las partculas del medio material vibran en forma

perpendicular a la direccin de propagacin de la onda; ejemplo de stas son

las ondas que se difunden en un estanque al arrojar una piedra. Las ondas

tambin se clasifican en lineales si se propagan en una sola dimensin, tal es

el caso de un resorte; superficiales si se propagan en dos dimensiones, como

sucede en la superficie de un lquido cuando una piedra cae en un estanque;

tridimensionales si se propagan en todas direcciones, el sonido, por ejemplo.

Conceptos a investigar: Tipos de ondas, caractersticas de las ondas,

refraccin y difraccin de ondas, ondas sonoras y ondas smicas.

Material:

TODOS ESTOS MATERIALES SON PARA LA CONSTRUCCIN

DEL TANQUE DE ONDAS, EL TAMAO PUEDE SER

PROPORCIONAL O ALGO SIMILAR DEBIDO A QUE HAY

PERSONAS QUE QUIZS YA TENGAN ALGO COMO UNA

PECERA LA PUEDEN USAR, ETC.

TODO LO QUE ESTA DE ROJO NO ES NECESARIO, LES PIDO

LEAN BIEN EL DOCUMENTO

Tanque de ondas Silicn para vidrio

4 bases de madera (Cilindros de 40 cm. altura) Cartulina blanca

Regla graduada 1 recipiente de plstico

2 Lpices con punta 1 piedra pequea

2 bloques de madera de 8 x 13 cm. (altura 5cm) Transportador

Cinta adhesiva Manguera semicircular

Soporte universal Pinzas para bureta

Procedimiento:

- Una semana antes elabora un tanque de ondas de la siguiente manera: coloca un vidrio de 50 x 60 cm. como base, en cada uno de los lados

pega con el silicn un vidrio de 10 cm. de altura de modo que simulen

las paredes (Fig. 1) y en cada una de las esquinas por la parte de abajo

pega y sujeta bien cada uno de los cilindros de madera que servirn de

base para la caja de vidrio.

Figura 1. Tanque de ondas

- Frente de una onda. Llena el recipiente de plstico con agua y deja

caer una piedra en su centro. Observa las ondas que se forman. Repite

la actividad cuantas veces sea necesario, para observar con claridad

las ondas que se forman. ESTO NO ES NECESARIO

- Refraccin de las ondas. Coloca debajo del tanque de ondas la cartulina blanca sujetada con la cinta adhesiva para que no se mueva,

agrega agua al tanque de ondas, a una altura aprox. de 5 a 7 mm. y

coloca en un soporte universal una lmpara en la parte superior para

que la sombra de las ondas se vea en la cartulina blanca colocada

debajo del tanque. (Fig. 2)

Cartulina

Bases cilndricas de

madera

Figura 2. Tanque de ondas con fuente luminosa.

- En un extremo del tanque, toca el agua con la punta de un lpiz para producir una perturbacin de fuente puntual. Despus mueve el lpiz

de arriba hacia abajo con movimientos regulares y observe las ondas

de la pantalla.

- Coloca una regla de manera de barrera recta a unos 20 cm. de donde se generan los pulsos con la punta del lpiz y note como se reflejan las

ondas. Mueve la regla recta para formar un ngulo de 40 respecto al

lpiz generador de los pulsos; observa el ngulo de incidencia de las

ondas reflejadas con relacin al ngulo de reflexin.

LA MANGUERA SIRVE PARA ESTE PUNTO

- Cambia la regla por un trozo de manguera, colcala de manera semicircular a 20 cm. de donde se generan los pulsos con la punta del

lpiz y vea como son las ondas reflejadas.

- Difraccin de las ondas. Utiliza la regla para generar un frente de onda recto (desliza la regla para generar la simulacin de una ola),

dibuja la forma de la onda en tu cuaderno.

- Coloca los bloques de madera dentro del tanque de ondas, separados a una distancia de 15 cm.; genera un frente de onda recto con la regla y observa la forma de la onda despus de pasar entre los bloques.

Repita la experiencia con los bloques separados por distancias cada

vez 3cm menos, hasta llegar a una separacin de 10 mm. Anota tus

observaciones y esquemas.

- Interferencia de ondas. A intervalos de tiempo regulares, sumerge la punta de un lpiz en un extremo del tanque de ondas. Ahora, utiliza

los lpices separados por unos 10 cm.; scalos y mtelos al agua al

mismo tiempo y ve las formas que se producen en donde los frentes

de onda se cruzan. Realiza tus esquemas y anota tus observaciones.

Cuestionario:

1.- Son transversales las ondas que se formaron en la cubeta al dejar caer la

piedra? Por qu?

2.- Cmo son las ondas cuando el lpiz se mueve de arriba hacia abajo,

considerando la direccin de propagacin y su forma?

Lmpara

3.- Qu sucede al introducir los dos lpices al mismo tiempo, aparece cada

frente de onda como si el otro no estuviera ah, o se interfiere de laguna

manera?

Bibliografa:

- Alvarenga, Mximo. 1981. Fsica general con experimentos sencillos. Ed. Harla. Mxico.

- Hewitt. 1999. Fsica Conceptual. Ed. Pearson. Mxico. - Prez Montiel, Hctor. 2003. Fsica General. 3. Ed. Publicaciones

Cultural. Mxico, D. F.