FÍSICA - ONDAS EN UNA CUERDA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS

ESCUELA DE FÍSICA

PRÁCTICA No. ___

ONDAS EN UNA CUERDA

OBJETIVOS

•        Observar la formación de Ondas en una cuerda vibrante.

•        Determinar la relación entre la tensión en la cuerda y el número de nodos de la onda estacionaria.

•        Determinar la relación entre la frecuencia de oscilación de la cuerda y el número de nodos de la onda estacionaria.

MATERIALES

•        Generador de ondas

•        Generador de frecuencias

•        Cuerda

•        Juego de pesas

•        Flexómetro

•        Poleas

•        Balanza

FUNDAMENTO TEÓRICO

La ecuación general para a velocidad de propagación de ondas transversales propagadas a lo largo de una cuerda flexible está dada por

[pic 1]

Donde, T es la tensión en la cuerda y [pic 2]es la densidad lineal de la cuerda. La velocidad de propagación se puede calcular también produciendo ondas estacionarias usando la relación básica [pic 3][pic 4] donde f es la frecuencia y [pic 5] es la longitud de onda, la longitud de onda es dos veces la distancia entre nodos sucesivos. Dichos modos normales vienen dados por la relación

[pic 6]

PROCEDIMIENTO

1.        Mida la longitud exacta de la cuerda estirándola a la largo del metro. Después pésela en la balanza analítica y calcule su densidad lineal dividiendo la masa entre la longitud  [pic 7]

Longitud L: ____________________ metros

Masa M: _____________________ kilogramos

Densidad lineal [pic 8] ______________ kg/m

2.        Encienda el generador de ondas.

3.        Ponga suficientes masas en el portapesas para hacer que el hilo vibre en su modo de frecuencia fundamental (un antinodo en el centro) a la frecuencia de 60 Hz. Ajuste la cantidad de masa hasta que los nodos de cada extremo estén claros.

4.        Mantenga constante la tensión y encuentre las frecuencias requeridas para armónicos superiores (n = 2 hasta 8)

Masa (incluyendo la masa del portapesas):____________        kg

Tensión _______________ N

5.        Debe medir la distancia entre nodos, a partir de la cual se calculo la longitud de onda. Registre los datos en la siguiente tabla;

6. Calcule la velocidad a partir de ¡os valores obtenidos para la tensión y la densidad lineal compare el resultado con la velocidad encontrada en el paso 5 del procedimiento.

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