GUIA DE LABORATORIO FISICATEMA: VIBRACIONES Y ONDAS EN UNA CUERDAOBJETIVOS:Estudiar las principales caractersticas fsicas de las ondas producidas enuna cuerda como: la longitud, frecuencia y velocidad de propagacin.MATERIALES:Membrana vibrante, Cuerda, regla graduada, polea, dinammetroCONOCIMIENTOS PREVIOS:Las ondas mecnicas necesitan de un medio para su propagacin la energa que se comunica a una cuerda de extensin L tensada se propaga a lo largo de la cuerda. Cuando el extremo esta fijo ocurre una reflexin con un cambio de fase de 180 grados. Las ondas incidente y reflejada interfieren, forman lo que se denomina una onda estacionaria, al forzar el hilo a su frecuencia fundamental con un nodo en cada extremo. Igual sucedeen los mltiplos enteros de la frecuencia fundamental que generan los llamados armnicos. Ecuaciones:L= n/2(1)=m/L(2)v=f(3)

Dondees la longitud de onda,Les la longitud del hilo ynes el nmero de segmentos en el hilo. La densidad lineal( )es la masa del hilo por unidad de longitud, dondemes la masa, f es la frecuencia. La velocidad de la onda tambin depende de la tensin de la cuerda y de la densidad lineal del hilo, as:v= T/(4)f=(n/2L) W/ (5)

Variando la tensin mientras la longitud de la cuerda y la frecuencia permanecen constantes, al graficar la tensin en funcin del inverso del cuadrado de n, se obtiene una lnea recta en la que la pendiente permite calcular el valor dela densidad lineal. As, para una frecuencia de vibracin dada, se puede determinar la longitud de onda para cada tensin en la cuerda.MAGNITUDES UTILIZADASBsicasLa longitud se mide en metros y su smbolo es(m)La masa se mide en kilogramos y su smbolo es(kg)El tiempo se mide en segundos y su smbolo es(s)DerivadasLa frecuencia se mide en Hertz y su smbolo es Hzo s-1El perodo se mide en segundas y su smbolo es (s)La fuerza se mide en Newton y su smbolo es (N)omkgs-2

PROCEDIMIENTO:*Mida la longitud de la cuerda.*Mida la masa del portapesas, la cuerda y las pesas.*Arme el equipo segnlas instrucciones.*Coloque el porta pesas y una pesa.*Desplazando la membrana vibrante, vare la longitud L de la cuerda de tal forma que se observe la formacin de un nmero entero n de semilongitudes de onda.*Registre estos datos.Complemente la tabla I para las siguientes masas: a) m1= masa del portapesas + una pesa.b)m2= masa del portapesas + 2 pesas.c)m3= masa del portapesas + 3 pesas.TABLA Im = porta pesas + una pesaLa tensin T es: W=mgf (Hz)nL (m)(m)(m/s)/%error de f

*Elabore otras 2 tablas de datos para m2y m3*Que tipo de onda obtiene, longitudinal o transversal ?*Cul es la relacin entre la longitud de onda de la cuerda y la frecuencia?*Si se provocan peridicamente 4 vibraciones en cada segundo en una cuerda tensada, cual ser su periodo?VERIFICACIN DE LA REALCIN ENTRE LA LONGITUD DE ONDA Y LA TENSION* Manteniendo fija la frecuencia, determine la respectiva longitud de onda, para cada tensin.*Registre los datos en unatabla de datos.*Construya una grafica de longitud de onda en funcin de latensin de la cuerda.*Encuentre la ecuacin que relaciona las variables.*Por comparacin con la ecuacin(4) determine ladensidad lineal de la cuerda.* Manteniendo fija la frecuencia, determine la respectiva longitud de onda, para cada tensin.*Registre los datos en unatabla de datos.*Construya una grafica de longitud de onda en funcin de latensin de la cuerda.*Encuentre la ecuacin que relaciona las variables.*Por comparacin con la ecuacin(4) determine ladensidad lineal de la cuerda.TABLA IIFrecuencia fija =___________________.Masa (kg)Tensin (N) (m)v(m/s)v2(kg/m)

Mauricio Pez(mauricio.paez@uptc.edu.co)Haga clik aqu para regresar al menu principal:Principal