Lab 4 Física Ondas estacionarias

METODOLOGÍA

ELEMENTOS USADOS

• Kit de onda estacionaria
• Cinta métrica
• Lámpara estroboscópica
• Balanza

PROCEDIMIENTO

1. El primer paso que se realizo es la medición de la longitud cuerda totalmente extendida haciendo uso de la cinta métrica.

1. Luego se tomó la masa de esta haciendo uso de una balanza digital.

1. Se ajusta la tensión a través del dinamómetro para que poder observar un nodo lo más claro posible, es importante revisar que se encuentre la lectura dentro de la escala del dinamómetro para proceder a medir.

1. Se procede a accionar el motor y por medio del estroboscopio se ajusta la frecuencia para poder observar la onda de manera estática y estable.

1. Seguidamente se tomaron los datos, tanto del dinamómetro como de la frecuencia del estroboscopio, es importante tener en cuenta que la lectura del dinamómetro sea estática, también se toman los datos de longitud de onda tomando en cuenta un nodo, es decir se obtiene la [pic 1]

1. Luego se volvió a ajustar el dinamómetro para obtener dos y tres nodos, en cada caso se vuelven a tomar los mismos datos.

1. Luego de no obtener más nodos se cambia el punto de soporte del dinamómetro para tener una longitud menor, y se repiten los anteriores pasos; en estas condiciones lo máximo que se logró obtener fueron dos nodos ya que al tratar de obtener 3 la lectura del dinamómetro no fue estática.

RESULTADOS

Teniendo en cuenta que el objetivo es el cálculo de la velocidad de las ondas generadas en una cuerda haciendo uso del kit de onda estacionaria, se tienen los datos iniciales de la cuerda empleada son de una longitud total y la masa total de la misma, con estos datos se procede a hallar la densidad lineal de masa de la cuerda (m) con la siguiente ecuación.

[pic 2]

Con esto en cuenta se presenta la siguiente tabla:

Tabla 1. Condiciones generales de la cuerda

Posteriormente se procede a hacer el montaje de la cuerda anclándola de un extremo al motor y del otro a la polea y del dinamómetro, dando el siguiente esquema.

Imagen 1. Montaje experimental

[pic 3]

Fuente: https://www.tesa.com.ar/Fisica/13010002.php

Con este montaje se procede a accionar el motor y calcular la frecuencia dada por la luz estroboscópica y la fuerza de tensión dada por la lectura del dinamómetro, en esta etapa se calcula la 𝜆/2 y se multiplica por 2 para hallar 𝜆, se mueve el punto de apoyo al segundo y se toman los mismos datos obteniendo como resultado la siguiente tabla.

Tabla 2. Datos experimentales

Con los datos experimentales tomados se procede a convertir los datos de longitud de onda a metros ya que se encuentra en centímetros y la frecuencia a Hertz que son unidades de ciclos por segundo, lo que quiere decir que para hacer la conversión se debe dividir esta frecuencia en 60 segundos, dadas las conversiones se procede a calcular la velocidad de las siguientes dos formas.

[pic 4]

[pic 5]

Con estas ecuaciones se calcula la velocidad y para determinar la diferencia se procede a tomar el valor absoluto de la resta de ambas, teniendo como resultado de todo lo anterior la siguiente tabla.

Tabla 3. Cálculo de velocidades y diferencia

ANÁLISIS DE RESULTADOS

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