Física 3

“Estudio de la reflexión de ondas”

Alumno : Carlos H. Yáñez J.

Catherina Leiva Robles

Alejandro Lepe Carrillo

Profesor : Rodrigo Oñate G.

Fecha Entrega : 13-04-2009

Ayudante : Angélica Aravena.

Física 3

Objetivos

Estudiarla reflexión de una onda plana, generada por una fuente de ondas, en diferentes obstáculos.

Planificación

Es bien conocido que al caer un objeto al agua, se crea una perturbación que en la superficie, se propaga en forma de círculos, concéntricos al punto de caída del objeto. Estos círculos representan los diferentes frentes de onda de la perturbación, ya sean crestas, valles o valores intermedios de ella, teniendo en este caso, que los frentes de ondas son circulares.Se pueden obtener otras geometrías de frentes de onda según sea el origen de la perturbación. Por ejemplo, en este laboratorio se crean fuentes de ondas planas generadas por una barra recta acoplada al generador de ondas.Cualquier línea trazada en forma perpendicular a los frentes de onda y dirigida en la dirección de propagación de la onda se llama rayo. Por consiguiente puede haber uno o más rayos que representan la propagación de las ondas.Cuando una onda incide sobre un obstáculo ocurre una reflexión de ésta definiéndose como ángulo de incidencia el ángulo formado por el rayo incidente y la normal (θi), mientras que el ángulo de reflexión es el formado por la normal y el rayo reflejado (θr) Se cumple que θi = θr. (Ver Figura 1). De esta manera se llama plano de incidencia al plano formado por los rayos incidente y reflejado y la normal.

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Física 3 1.- Pida a su profesor(a) ayudante que encienda el sistema y observe los frentes de onda que crea la barra.2.- Coloque el triángulo reflector en el agua, de modo que forme un ángulo con las ondas planas incidentes. (Fig. 2)3.- Fije un papel con scotch a la pantalla de la mesa. Con su regla dibuje una o más líneas para mostrar el frente de onda incidente Si y el frente de onda reflejado Sr, para lo cual la regla debe estar paralela a las perturbaciones correspondientes.4.- Trace la posición de la barrera reflectora.5.- Repita lo mismo para otras 2 posiciones del triángulo reflector.6.- Desconecte el generador.

Procedimiento y Etapa Experimental.

Dibuje una perpendicular al frente de onda incidente (rayo incidente), hasta que llegue a la barrera reflectora y luego dibuje una línea desde el punto de intersección de este rayo con la barrera que cruce el frente de onda reflejado también perpendicularmente (rayo reflejado). ¿ Qué representa esta línea?.

R: Esta línea representa la NORMAL de la barra reflectora.

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-Dibuje la perpendicular en el punto de intersección en la barrera.-Mida el ángulo de incidencia θi, y el ángulo de reflexión θr complete la tabla1.

¿Cuál es la relación entre estos ángulos?

1 2 3θi 34º 47º 35ºθr 35º 45º 35º

TABLA -1

-Sobre la base de sus resultados, ¿Qué conclusiones puede obtener?

R: En base a los datos obtenidos experimentalmente podemos concluir que el ángulo reflejado y el ángulo incidente son aproximadamente iguales, pero en teoría sabemos que deben ser iguales.

PARTE 2.: REFLEXION EN UN OBSTÁCULO CURVO.

1.- Reemplace la barrera recta por la barrera reflectora circular y trace la posición de la barrera circular en un nuevo papel. 2.- Encienda nuevamente el generador y marque en el papel la posición donde convergen las ondas reflejadas. 3.- Apague sólo el generador. Use ahora la punta del dedo para producir un pulso circular en las posiciones marcadas por Ud., en el lugar donde convergen las ondas.

EN EL INFORME: 1.- ¿Qué puede decir de la forma de la pulsación después que se refleja en la barrera?

Explique:

R: Podemos decir que los rayos reflejados convergen en un solo punto siendo este denominado FOCO.

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2.- Para ubicar el centro del círculo, use el compás para trazar la forma circular de la barrera, marque el centro del círculo y mida el radio compare el radio del círculo con la distancia entre la barrera circular y el punto donde convergieron las ondas reflejadas.3.- Dibuje varios rayos incidentes y reflejados en la superficie circular.

4.- Como se llama este punto.

R: Este punto se llama FOCO.

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Conclusiones

En la etapa experimental de este laboratorio hemos podido demostrar empíricamente la igualdad que se produce en los ángulos incidentes y reflejados, tomando en consideración distintos casos de prueba (3); esto se puede verificar en la tabla.

En el caso de la barrera circular pudimos verificar la existencia de un punto donde convergen los rayos reflejados; punto denominado FOCO.

La relación que existe entre el foco y el radio de la barrera circular es de aproximadamente 1 : 3.

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