1. Deduzca la expresión (1), (velocidad de la onda en una cuerda).

La cuerda está situada en el eje X, se desplaza perpendicularmente a su longitud una pequeña distancia (dx) y se desplaza también una distancia y.

Cabe recalcar que las fuerzas T y T’ tienen igual magnitud.

Aplicando la Segunda Ley de Newton se obtiene:

∑ FX = 0: T’cos α’ – Tcos α = 0

∑ Fy = ma: T’sen α’ - Tsen α = (µdx) d2 ydt 2

T [sen α’ - sen α] = (µdx) d2 ydt 2

Sabiendo que para ángulos pequeños se tiene:

sen α’ ≈ tan α’

sen α ≈ tan α

Entonces:

T [tan α’ - tan α] = (µdx) d2 ydt 2

Td [tan α] = (µdx) d2 ydt 2

Sin embargo tan α = dydx , luego:

Td ( dydx ) = (µdx) d2 ydt 2

Td ddx ( dydx

¿dx = (µdx) d2 ydt 2

Tμ d2 ydx2

= d2 ydt 2

Concluyendo que la ecuación de velocidad de propagación de la onda (v) es:

Donde T es tensión expresada en Newton y μ es la densidad lineal de masa en (kg / m).

6. ¿De qué factores depende la velocidad de una onda?

La velocidad de una onda depende de las propiedades mecánicas del medio en que se propaga, de su frecuencia y de su longitud de onda. Tal que, la velocidad de propagación de la onda aumenta, cuanto mayor sea la tensión en la cuerda, es decir que la velocidad y la tensión son directamente proporcionales.

7. Investigue por lo menos tres aplicaciones actuales del experimento de Melde.

El sonar es un radar submarino que emite impulsos ultrasónicos a través del emisor. Cuando chocan con un objeto, los impulsos se reflejan y forman una señal de eco (onda estacionaria) que es captada por el receptor. Se usa para determinar la profundidad del mar, la presencia de peces y para detectar embarcaciones.

La ecografía es un procedimiento de diagnóstico que permite ver órganos y estructuras blandas del cuerpo empleando los ecos de una emisión de ultrasonidos por medio de un pequeño instrumento llamado transductor. Las ondas sonoras que emite este aparato se transmiten hacia el área del cuerpo bajo estudio, y se recibe su eco. El transductor recoge el eco de las ondas sonoras (ondas estacionarias) y una computadora convierte este eco en una imagen que aparece en la pantalla.

En música se pueden encontrar diversas aplicaciones, tales como el órgano, en el que el aire se transforma en un chorro en la hendidura entre el alma (una placa transversal al tubo) y el labio inferior. El chorro de aire interacciona con la columna de aire contenida en el tubo. Las ondas que se propagan a lo largo de la corriente turbulenta mantienen una oscilación uniforme, produciendo ondas estacionarias en la columna de aire, generando sonidos armónicos.

BIBLIOGRAFIA

C.J., RICHARDS. Sistemas electrónicos de datos: aspectos prácticos. Primera edición. Editorial Reverté S.A.

http://www.ecomedica.med.ec/para-pacientes/estudios-ecograficos/3-que-es-la-ecografia

TIPLER MOSCA. Física para la ciencia y tecnología. Quinta edición. Vol. 1. Editorial Reverté S.A.

SEARS, ZEMANSKY. Física universitaria. Decimosegunda edición. Vol. 1. Pearson Educación.

SERWAY, RAYMOND A. Física para ciencias e ingeniería. Séptima edición. Volumen 1. Cengage Learning Editores.