UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Informe de laboratorio N 3Facultad de Ingeniera Mecnica

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA MECNICAAo de la Integracin Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad

FISICA IIINFORME N3CUERDAS VIBRANTESAlumnoCdigoFirma

DulantoAmbichoWill20122091E

Inga Snchez Augusto Manuel20120249K

Canales Escobedo Gean Franco20120127B

Curso: Fsica IICdigo: MB224Seccin: A

NDICE

1. Objetivos2. Fundamentacin terica

3. Equipos y materiales

4. Procedimiento

5. Hoja de datos

6. Procesamiento de datos6.1. Clculos, tablas y grficos7. Observaciones8. Conclusiones9. Recomendaciones10. Bibliografa1. Objetivos Realizar el estudio de las principales caractersticas fsicas de las ondas vibrantes. Entender el comportamiento de una onda transversal, as como la formacin de una onda estacionaria en una cuerda tensa debido al principio de superposicin de ondas. Corroborar la relacin matemtica existente entre la velocidad de propagacin, densidad lineal, nmero de armnicos que se forman en la cuerda, la longitud de esta y la frecuencia.2. Fundamentacin tericaOndas Mecnicas

Una onda mecnica es una perturbacin que ocurre en un medio material, donde las partculas de dicho medio oscilan, de esta manera trasmiten energa y cantidad de movimiento.

Velocidad de Onda ():Es la rapidez con que se propaga una onda.

LongituddeOnda():Eslalongitudquerecorrelaonda durante su periodo.

Periodo (T):

Es el tiempo en que un punto tarda en regresar a un mismo estado.

Frecuencia(f):Es la inversa del periodo. Se puede calcular como el nmero de oscilaciones queocurrenporunidad de tiempo. Tensin (F):Es la fuerza de tensin que hay en la cuerda tensa. Densidad Lineal ():Es la masa por unidad de longitud de la cuerdaOndas Estacionarias

Las ondas estacionarias se producen debido a la interferencia de dos ondas que viajan en un mismo medio con la misma frecuencia y longitud de onda. Dicha interferencia es ocasionada por una vibracin en una cuerda tensa y tiene el siguiente perfil de onda:

n=1, 2, 3,4,

Por lo tanto, de: entonces Mediante un anlisis de una pequea porcin de cuerda se demuestra la siguiente relacin:

3. Equipos y materiales

4. Procedimientos

5. Procesamiento de datos6.1. Clculos, tablas y grficosTericamente:

Se obtiene:

Tabla 1

N DatoLongitud usada de la cuerda (m)Nmero de ArmnicoMasa de los bloques y el vaso (g)Frecuencia (Hz)

11,045327,537,481

20,82023736,956

30,87824738,9

40,75823639,434

51,00225737,537

Grfico 1En el siguiente grfico mostramos la comparacin entre la frecuencia obtenida y la frecuencia terica, la cual es equivalente a la frecuencia de la corriente elctrica alterna utilizada.

6. Observaciones Se observ irregularidades en el movimiento, ya que en algunos casos se vio una pequea vibracin en los nodos.7. Conclusiones

Se corrobora la relacin directa que se da entre la velocidad de propagacin de la onda y la tensin de la cuerda. Se concluye que en los nodos se da la mayor energa potencial, debido a su mayor comportamiento elstico; y en los antinodos, la mayor energa cintica debido a que ah se da el movimiento a la mxima amplitud.

Concluimos que una onda estacionaria se genera a causa de la suma de dos ondas, la q en un inicio es reflejada en el punto de la polea y la que luego se genera debido al movimiento del vibrador.

Los errores se dan a causa de que el modelo matemtico de la onda estacionario es ideal, y los resultados dependen tambin de factores externos: tales como, termodinmicos, la composicin de la cuerda (no es homognea en toda su longitud), la pequea variacin de la frecuencia de la corriente alterna que alimenta al oscilador, etc.

8. Recomendaciones Se recomienda el uso de una balanza electrnica para hallar con gran precisin el peso de las arandelas y en especial de la cuerda. Se recomienda asegurar que la onda estacionaria se forme en dos dimensiones.

9. Bibliografa Young, Freedman, Sears, Zemansky, FsicaUniversitaria, Addison Wesley -Pearson Education, Vol 1. 12va Ed. (2009) Facultad de Ciencias UNI, Manual de Laboratorio de Fsica General. Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniera (2004) TIPLER-MOSCA: "Fsica para la Ciencia y la Tecnologa" Vol 1CArandelas Grower utilizados como pesas

Polea con prensa incorporada

Hilo utilizado como cuerda vibrante

Una regla milimetrada

Una fuente de corriente alterna

Un vaso utilizado como soporte para las masas

Un vibrador elctrico

Una balanza electrnica

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