Nforme Simulaciones Luz, Agua, Sonido - Johnny Rivera

Laboratorio Simulaciones Luz, Agua y Sonido

Resumen- Si se desea trabajar con ondas cualquiera que sea su medio de propagación debemos tener en cuentas sus características y como la manipulación tendrá grandes consecuencias en el momento de la circulación de estas. Estas características en el caso de este laboratorio las que se trabajaron principalmente son la frecuencia, longitud de onda, y amplitud de forma práctica intentando determinar el valor correspondiente de cada uno de esto con ayuda de diferentes ayudas que ofrece el simulador.

Palabras Clave – Amplitud, Frecuencia, Longitud de onda

INTRODUCCIÓN

El presente informe se refiere al análisis referente al estudio de las ondas estacionarias, tomando medidas de las características de una onda de manera práctica, las cuales constituyen a este movimiento para poder realizar cada uno de los cálculos y observaciones pertinentes necesarios logrando así obtener respuestas para las incógnitas que generan movimientos recreados en las simulaciones cada una con diferentes especificaciones. Para este trabajo se hará uso de un simulador el cual ofrece trabajar con 3 medios diferentes, como los son la luz, el agua y el sonido y en cada uno de estos la opción de trabajar con una o varias ondas y facilitando la manipulación de su frecuencia y amplitud para observar su comportamiento y en que le afecta.

OBJETIVOS:

• Entender la importancia de las características que componen a las ondas estacionarias.
• Observar el comportamiento de las ondas estacionarias mediante simulación.

1. MARCO TEÓRICO:

Una onda estacionaria se forma principalmente por el choque de dos ondas con las mismas características (amplitud, longitud de onda, entre otros...) cada uno en sentido contrario.

La amplitud de la oscilación siempre dependerá de la posición en que se encuentra, la frecuencia será igual en cualquier instante y coincide con la de las ondas contrarias. La onda estacionaria proviene de la quietud de sus nodos.

Al hablar de la longitud de onda debemos tener claro que es la distancia existente entre dos de sus nodos o bien sea sus antinodos.

[pic 1]

Imagen I

Ondas estacionarias, distinta cantidad de nodos.

La frecuencia de una onda se define como el número de oscilaciones por la unidad de tiempo, en las ondas estacionarias la frecuencia es inversamente proporcional a la longitud de onda y a la densidad lineal de masa.

La longitud de onda es la distancia que separa un punto determinado de un fenómeno periódico del siguiente punto con las mismas características. Como bien ya se mencionó en pocas palabras el resultado de la resta, del que este a mayor distancia menos el que este a menor distancia.

[pic 2]  (1)

Con ayuda de la formula (1) podemos hacer el cálculo tanto de la frecuencia como lo es la longitud de onda, despejando así, el necesario a calcular.

[pic 3]  (2)

La ecuación (2) nos permite hallar de otra manera lo que sería la longitud de onda, donde; L es la longitud de la cuerda y n es el nodo en el que se encuentre la onda.

1. MATERIALES

• Simuladora online Web PhET. (1)

1. RESULTADOS Y ANÁLISIS:

A continuación, cada uno de los datos obtenidos en la práctica.

Primera practica

• Simulación A

Para esta simulación se trabajó en medio de agua con una vista lateral, varias olas, una frecuencia y amplitud media.

1. Ahora aumenta la frecuencia.

¿Qué pasa con el número de olas?
R/ A medida de que se aumenta la frecuencia aumenta el número de olas.

¿Qué sucede con la distancia entre las olas (longitud de onda)?

R/ Gracias al aumento de la frecuencia la longitud de onda disminuye poco a poco.

1. Aumenta la amplitud.

¿Qué le pasa a las olas?
R/ No existe un cambio significativo en lo que respecte a la longitud de la onda puesto que la frecuencia no se relaciona con esta.

1. Baja la frecuencia.

¿Qué pasa con el número de olas?

R/ Disminuye al punto de que se ven muy poco número de olas

¿Qué sucede con la distancia entre las olas (longitud de onda)?

R/ la longitud de onda aumenta significativamente puesto que ya no hay tantas olas

1. Disminuir la amplitud,

¿Qué les pasa a las olas?

R/ Las olas se vuelven demasiado pequeñas lo que hace que hace que su amplitud se disminuya.

• Simulación B

Para esta simulación se trabajó con el altavoz, con una vista lateral, varias olas, una frecuencia y amplitud media, por ultimo activamos el tono y las ondas.

1. Puede aplicar el sonido, pero no muy fuerte.

Presione la tecla verde. Para sonido ..

¿Qué percibes de las olas?

R/ Al salir del altavoz podemos ver que la onda se la observa con buena intensidad y a medida que se aleja esta la va perdiendo.

1. ¿Qué percibes del hablante?
   R/ Se percibe un sonido más que todo de un tono grave a pesar de que su frecuencia no sea mínima.

1. Ahora aumenta la frecuencia.

¿Cómo cambian los movimientos del hablante?

R/ Son movimientos más rápidos lo que hace que las ondas se propaguen con mayor velocidad haciendo que sea un sonido agudo.

1.  ¿Qué le pasa al campo?
   R/

¿Con el número de olas?
R/ El número de olas aumentan ya que al ser mayor la frecuencia se repetirá más veces la onda.

        ¿Qué sucede con la distancia entre las olas (longitud de onda)?
R/ La longitud de oda se hace menor gracias a que es inversamente proporcional a la frecuencia.

1. Ahora disminuye la frecuencia

¿Cómo cambia el movimiento del hablante?
R/ Son movimientos lentos no tan bruscos, haciendo menor cantidad de olas.

...