Vibraciones En Placas

VIBRACIONES EN PLACAS (Figuras de Chaldni)

Se denominan Figuras de Chladni a los patrones formados por una sustancia granular sobre una superficie plana vibrando en un modo propio. Al propagarse ondas mecánicas por un objeto extendido, lo hacen en todas direcciones. Dependiendo de las longitudes características del cuerpo, las condiciones de contorno que este impone a las ondas pueden inducir la resonancia de alguna de las componentes en frecuencia de la perturbación incidente.

Objetivo: El objetivo de esta experiencia es la visualización de los nodos propios de vibración de una placa cuadrada.

Hipótesis: En esta práctica se llevará a cabo la misma experiencia que realizó Chladni. La placa vibrará a diferentes frecuencias y, espolvoreando sobre ella arena fina, se observarán los patrones y líneas nodales que se forman sobre la placa. Estos patrones y líneas nodales se corresponden con las zonas y líneas en las cuales la placa no vibra, es decir, los nodos de las ondas estacionarias que se forman en la placa, y por tanto en ellos se producirá una acumulación de arena, dando lugar a curiosas figuras. La rigidez de la placa con una fijación, ya sea en los extremos o en el centro, provoca que la onda quede confinada en la placa formando ondas estacionarias sobre ella. Las ondas estacionarias son interferencias entre ondas incidentes y reflejadas que se producen en la placa. Las ondas estacionarias tienen la particularidad de presentar zonas de vibración nula (nodos) y zonas de amplitud máxima de vibración (antinodos). Cuando la placa vibra, el polvo fino tiende a desplazarse por efecto gravitatorio desde las zonas de máxima vibración, a las zonas de vibración nula, pudiéndose visualizar los nodos en ella. Las diferentes frecuencias sonoras inducen diferentes modos de vibración, por lo que los dibujos sobre la placa van cambiando conforme se modifica la frecuencia del sonido.

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