Protocolo de prácticas. Propagación de las Ondas y tipo de ondas

Protocolo de prácticas

ACADEMIA:

Asignatura:  Física IV                                                                                      Clave: 1621

Profesor Titular teoría: Fernández Huesca Carlos Alfonso

Profesor de laboratorio: Fernández Huesca Carlos Alfonso

Auxiliar de Laboratorio: Torreblanca Roa Atzallaly 

Grupo:__________         Sección: B       Horario del Laboratorio: Viernes 13:00- 13:59

Práctica No. : UNO           Unidad:  UNO      Temática: Longitud de onda, periodo, velocidad

Nombre de la práctica:  Propagación de las Ondas y tipo de ondas

Número de sesiones que se utilizarán para esta práctica:  Dos  

Equipo número

Integrantes

1.Arias González Vanessa Alondra

2.Carmona Ramírez Cecilia

3.Contreras Rodríguez Lesly Daniela

4.Rubio Lira Brenda Vanessa

5.

Coordinador del equipo: Arias González Vanessa Alondra

                                    Apellido paterno                             Apellido materno         Nombre(s)

Planteamiento del problema:

El estudio del movimiento de los cuerpos permite determinar el intercambio entre la materia y la energía en la cual los cuerpos cambian de posición al interactuar con distintas fuerzas.

Al estudiar el comportamiento de las ondas en el curso de Física IV el alumno podrá observar en el laboratorio el comportamiento de la materia sometida a otros fenómenos en los que la materia solo cambia de fase con respecto a un punto de equilibrio, las ondas viajan de un lugar a otro perturbando el medio de forma temporal, otro aspecto importante a  analizar es que todo movimiento ondulatorio  tiene una energía asociada a él, en cursos anteriores solo se ha visto diferentes tipos de energía, que se transportan de un lugar a otro debido al movimiento de los cuerpos o de las partículas, pero en las ondas nos encontramos con un fenómeno físico en el cual se presenta un fenómeno de transporte de energía sin que las partículas o cuerpos materiales se desplacen.

¿Cómo se podría probar experimentalmente el transporte de energía por una onda?

Marco teórico (3 fuentes: libros y revistas científicas)

En un movimiento ondulatorio lo que realmente se propaga no es la materia, sino su estado de movimiento. Por tanto como todo estado de movimiento lleva asociado una energía y un momento lineal, cada partícula del movimiento que vibra tiene dos tipos de energía: la cinética (debido a su velocidad) y la potencial (dependientes de su elongación).

Para caracterizar la rapidez con la que se propaga la energía, se define una magnitud llamada intensidad de onda. La intensidad de onda mide la potencia que atraviesa una unidad de superficie perpendicular a la dirección de propagación de la onda.

La intensidad se calcula de la siguiente manera:

[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

[pic 10][pic 11]

Donde P es la potencia, que es la cantidad de energía que transporta la onda.[pic 12]

[pic 13][pic 14]

Por lo que al reescribirse, se obtiene:

[pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]

[pic 21][pic 22][pic 23][pic 24]

Existen dos tipos de intensidad:

Térmica: La energía de la onda disminuye a medida que nos alejamos del foco emisor.

Sonora: Para las ondad sonoras se define una nueva unidad, que relaciona la intensidad de dichas ondas con la sensación que producen en el sentid del oído.

Esta unidad en el Bel (B) y su submúltiplo, el decibel (dB)

La longitud de onda es la distancia entre los ciclos repetitivos de una onda a una frecuencia dada. Cuanto más elevada sea la frecuencia, más corta será la longitud de onda.

La velocidad de propagación de una onda, se puede medir como el tiempo que transcurre desde que es emitida hasta que se recibe.

La velocidad de la onda (v) es una constante determinada por las propiedades del medio en el que la onda está en movimiento. La velocidad es un vector que da la magnitud de la velocidad de avance de la onda y la dirección en la que la onda está viajando.

El período de una oscilación u onda (T) es el tiempo transcurrido entre dos puntos equivalentes de la onda. Los Períodos representan los niveles energéticos que tiene un átomo. Así, como el hierro (Fe) tiene cuatro niveles energéticos, pertenece por lo tanto al cuarto período.Periodo: el periodo de onda es la cantidad de tiempo que cuesta finalizar una revolución completa de un ciclo de onda.A mayor frecuencia, menor es la longitud de onda y cuando la frecuencia es menor, mayor es la longitud de onda.

Objetivo general:

Reproducir y reconocer  ondas mecánicas cuando interactúan con el medio por el que se desplazan.

Objetivos específicos:

- identificar las partes que las componen

-distinguir ondas lineales, superficiales y tridimensional

-distinguir ondas longitudinales y transversales

- Determinar el periodo de una onda

Hipótesis

Las ondas son capaces de transportar energia ya que la luz intercambia energia en unas especies de 
paquetes que se llaman fotones Aqui se dan los intercambios de electrones donde se da el transporte de 
energía continuo.
Tambien las ondas son capaces de transportar energia ya que pueden estas realizar un 
trabajo(Movimiento usualmente) en el cual se da energia, y las ondas son como un tipo de propagacion de 
esta energía en un medio.

Plan de investigación

Tipo de investigación:^[1]**)       experimental  _ Lugar:        Laboratorio de Física C201      _

Instrumentos de investigación: _________Bibliográficos y fuentes digitales_________

Programa de actividades:        Actividad:        Fecha:        

Procedimiento:

Paso1: Ingrese al enlace proporcionado por el docente.

https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-on-a-string/latest/wave-on-a-string_es.html 

Paso 2: Identifique las partes de la aplicación como se muestra en la imagen

[pic 25]

Paso 3.- Configure la aplicación como se solicita

A) Generador de ondas: Oscilar    

B) Reglas y cronometro: marcar los casilleros

C) Extremo de la cuerda: Extremo fijo    

D) iniciar el contador (Nota este inicia a la inicial el movimiento de la onda

E) Amortiguación en 2

Paso 4.-

Configurar la frecuencia  y la amplitud según se solicita en la tabla y realizar loa cálculos necesarios:

μ= Densidad lineal de la cuerda[pic 27]

[pic 28][pic 29] = Tención de la cuerda

A= Amplitud

f  =frecuencia

T= Periodo

V= Velocidad de la onda

𝜆= Longitud de la onda

t= tiempo

1.- Realizar el grafico cualitativo de la onda indicando sus características fundamentales

[pic 30]

2.- ¿Cuál es la diferencia entre una onda longitudinal y una transversal?

3. ¿Cómo se calcula la rapidez de propagación de las ondas en una cuerda tensa, en términos de la tensión y la densidad lineal de masa?

4. ¿Qué es una onda estacionaria?

 Material, equipo y sustancias:

1 Resorte o elástico

20 Palos de madera delgados de 60 cm

1 Silicón en barra o frío

Pintura de diversos colores

Resultados: [pic 31][pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

Análisis de resultados:

Cuestionario:

Conclusiones:

Manejo y disposición de desechos:

No aplica

Bibliografía: