ONDAS TRANSVERSALES EN UNA CUERDA

ONDAS TRANSVERSALES EN UNA CUERDA

S. Osorioa y J.F. Pulgarína

a Facultad de Ingeniería . Universidad Pontificia Bolivariana de Medellín. Colombia

RESUMEN

El presente informe tiene el objetivo de mostrar las experiencias con ondas mecánicas que se transportan usando una cuerda tensa como medio, también se calculara la frecuencia fundamental del montaje obteniendo la densidad lineal μ y tensión de la cuerda, se tratara de conseguir experimentalmente los modos de vibración a partir de la frecuencia propia del sistema, modos que formaran cada uno una onda estacionaria; posteriormente se estudiara la relación de la frecuencia con parámetros como la tensión, la longitud y los modos de vibración de la cuerda.

Palabras clave: ondas mecánicas, modos de vibración, frecuencia, tensión, densidad lineal.

ABSTRACT

This report aims to show the experience with a mechanical wave that is transported using a taut string as a medium, The fundamental vibrational mode of the assembly are calculated by obtaining the linear density μ and tension of the string , harmonics of the fundamental will be obtained experimentally. Each of these harmonics will form a standing wave on the string; then The relations between frequency and parameters such as tension , length and vibration modes of the string are compared.

Keywords: frecuency, tension, harmonics, standing wave, linear density.

1. INTRODUCCIÓN

Todos los objetos con los que interactuamos diariamente tienen una frecuencia o conjunto de frecuencias bajo las cuales sus partículas entran en resonancia y vibran naturalmente, a cada una de estas frecuencias se encuentra asociado un patrón de onda estacionaria que hace posible estudiarlas de forma más simple ya que cuenta zonas bien definidas como los nodos(donde la amplitud es nula) y los antinodos (donde la amplitud es máxima), para la práctica se tiene en cuenta la expresión para calcular la velocidad de propagación de la onda, que con un montaje sencillo y aplicando el concepto de densidad lineal de la cuerda permite obtener una relación que determinara la frecuencia propia del sistema (frecuencia fundamental) con una precisión muy buena y será posteriormente comprobado experimentalmente que en efecto sometiendo el sistema a esa frecuencia obtendremos el modo fundamental de vibración. Una vez obtenido este resultado se pueden comprobar las relaciones de este modo fundamental con los sucesivos, adicional a esto se observara la influencia de la longitud y la tensión en la cuerda en esta frecuencia fundamental.

2. ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CUERDA

Si se cuenta con un sistema basado en una cuerda con extremo fijo y el otro que sube y baja generando ondas sinodales (viajeras) que se propagan en dirección del extremo fijo, se sabe que este ultimo las refleja y tenemos,[1] “En una onda que viaja por una cuerda,

...