Laboratorio de Ondas y Calor “Movimiento Armónico Forzado”

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Laboratorio de Ondas y Calor

      “Movimiento Armónico Forzado”

Laboratorio N°5

INFORME

Integrantes:

Ortega Huarancca; Renato Paul                      

Amaro; Miguel Ángel

C11-1-A

Mesa: 03

Profesor:

Gerson Araos Chea

Fecha de realización: 15 de Marzo

Fecha de entrega: 22 de Marzo

2015 – I

Introducción

En este laboratorio sobre el movimiento armónico forzado se procederá a obtener experimentalmente datos tales como la tensión, frecuencia, y el número  de armónicos, esto será posible  ya que una determinada masa generara una tensión hacia una cuerda, cambiando la frecuencia, se determinara cuantos armónicos existen y si se desea obtener más cantidad de armónicos, se procederá a colocarle más tensión a la cuerda obteniendo ondas estacionarias.

Objetivos:

• Determinar experimentalmente la relación entre la tensión de la cuerda y el número de segmentos de la onda estacionaria.
• Determinar experimentalmente la relación entre la frecuencia de oscilación de la cuerda y el número de segmentos de la onda estacionaria.

Fundamentos teóricos:

Ondas estacionarias.-

 Una onda estacionaria es el resultado de la superposición de dos movimientos ondulatorios armónicos de igual amplitud y frecuencia que se propagan en sentidos opuestos a través de un medio. Pero la onda estacionaria NO ES una onda viajera, puesto que su ecuación no contiene ningún término de la forma kx-ωt (como el laboratorio visto anteriormente). Por sencillez, tomaremos como ejemplo para ilustrar la formación de ondas estacionarias el caso de una onda transversal que se propaga en una cuerda sujeta por sus extremos en el sentido de izquierda a derecha (→); esta onda incide sobre el extremo derecho y se produce una onda reflejada que se propaga en el sentido de derecha a izquierda (←). La onda reflejada tiene una diferencia de fase de π radianes respecto al incidente. La superposición de las dos ondas, incidente y reflejada, da lugar, en ciertas condiciones, a ondas estacionarias.

                                                                                                                                                                              [pic 2]

Experimento de Melde.-

Es un experimento científico realizado por el físico alemán Franz Melde sobre las ondas estacionarias producidas en un cable tenso unido a un pulsador eléctrico. Este experimento pudo demostrar que las ondas mecánicas experimentan fenómenos de interferencia. Ondas mecánicas viajando en sentido contrario forman puntos inmóviles, denominadas nodos. Estas ondas fueron denominadas estacionarias por Melde ya que la posición de los nodos y los vientres (puntos de vibración) permanece estática.

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La Densidad lineal es la que se usa para medir la densidad de hilos, cables, varillas, alambres, etc. Resulta de la división de la masa (Kg) entre la longitud (m) del cuerpo.

Para hallar el error porcentual utilizamos las siguientes formulas.

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Materiales y equipos de trabajo

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• String Vibrator
• Sine Wave Generator
• Cuerda
• Varillas
• Pies soporte
• Pesas con porta pesas
• Regla metálica[pic 11][pic 12]
• Balanza.

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Procedimientos:

• Reconocemos los equipos y armamos el montaje como lo muestra la figura.

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• Prendemos string vibrador y vamos calculando lo pedido, en este caso hallamos la densidad lineal teórica y experimental con ayuda de las formulas.
• Final mente hallamos el error porcentual.

Evaluación de resultados obtenidos

Variación de tensión y frecuencia constante

D.lineal teorico:

u= m/l

u=3,6x10-3 /1,5

u= 2,4x10-3 kg/m

• para hallar la densidad lineal experomental:

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