laboratorio n4 ondas en una cuerda

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8/20/2019 Laboratorio N4 Ondas en Una Cuerda http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-n4-ondas-en-una-cuerda 1/4  Práctica de laboratorio N4 Ondas en una Cuerda. 1 Práctica N°4 Ondas en una Cuerda Laura L. González, Andrés L. Merchán. Uniersidad Peda!"!ica # $ecnol"!ica de Colo%bia andresleonardo.%erchan&u'tc.edu.co  lauralucia.!onzalez&u'tc.edu.co  Resumen (n esta 'ráctica de laboratorio de )*sica se realiz" el %onta+e de un siste%a )or%ado 'or una cuerda tensa en un %"dulo !enerador de ondas # con la tensi"n controlada 'or un dina%"%etro, con el )in de analizar la )or%aci"n de las ondas estacionarias en la cuerda # relacionar su co%'orta%iento con la tensi"n, el n%ero de nodos )or%ados # la )recuencia de oscilaci"n I. INTRODUCCIÓN  A. Ondas Estacionarias Las ondas son el resultado de una su'er'osici"n de ondas transersales al re)le+arse #a -ue le etre%o del %edio donde se 'ro'a!an, es )i+o. $oda onda transersal 'ro'a!ada en una cuerda, contiene sus 'ro'ias caracter*sticas -ue son su elocidad, a%'litud # su )recuencia # estarán a)ectadas 'or la constante  μ  -ue de)ine la densidad lineal de la cuerda./10 La ecuaci"n !eneral 'ara la elocidad de  'ro'a!aci"n de ondas transersales 'ro'a!adas a lo lar!o de una cuerda )leible está dada 'or v =  μ 213 onde,  es la tensi"n en la cuerda. La elocidad de 'ro'a!aci"n se 'uede calcular ta%bién 'roduciendo ondas estacionarias usando la relaci"n básica v =  λ∙f 253 onde  es la )recuencia #  λ  es la lon!itud de onda, la lon!itud de onda es de dos eces la distancia entre nodos sucesios. ichos %odos nor%ales ienen dados 'or la relaci"n  =  n 2  L  ∙  T  μ 263

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8/20/2019 Laboratorio N4 Ondas en Una Cuerda

http://slidepdf.com/reader/full/laboratorio-n4-ondas-en-una-cuerda 1/4

  Práctica de laboratorio N4 Ondas en una Cuerda. 1

Práctica N°4Ondas en una Cuerda

Laura L. González, Andrés L. Merchán.

Uniersidad Peda!"!ica # $ecnol"!ica de Colo%bia

andresleonardo.%erchan&u'tc.edu.co

  lauralucia.!onzalez&u'tc.edu.co

 

Resumen

(n esta 'ráctica de laboratorio de )*sica se realiz" el %onta+e de un siste%a )or%ado 'or una cuerda tensaen un %"dulo !enerador de ondas # con la tensi"n controlada 'or un dina%"%etro, con el )in de analizar la

)or%aci"n de las ondas estacionarias en la cuerda # relacionar su co%'orta%iento con la tensi"n, el n%ero

de nodos )or%ados # la )recuencia de oscilaci"n

I. INTRODUCCIÓN 

 A. Ondas Estacionarias

Las ondas son el resultado de una su'er'osici"n

de ondas transersales al re)le+arse #a -ue le

etre%o del %edio donde se 'ro'a!an, es )i+o.

$oda onda transersal 'ro'a!ada en una cuerda,contiene sus 'ro'ias caracter*sticas -ue son su

elocidad, a%'litud # su )recuencia f  #

estarán a)ectadas 'or la constante  μ   -ue

de)ine la densidad lineal de la cuerda./10

La ecuaci"n !eneral 'ara la elocidad de

 'ro'a!aci"n de ondas transersales 'ro'a!adas a

lo lar!o de una cuerda )leible está dada 'or

v=√T 

 μ213

onde, t    es la tensi"n en la cuerda. La

elocidad de 'ro'a!aci"n se 'uede calcular 

ta%bién 'roduciendo ondas estacionarias usandola relaci"n básica

v= λ ∙ f  253

onde  f   es la )recuencia #  λ   es la

lon!itud de onda, la lon!itud de onda es de dos

eces la distancia entre nodos sucesios. ichos

%odos nor%ales ienen dados 'or la relaci"n

f  = n

2 L ∙  T 

 μ263

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  7n!enier*a (lectr"nica U.P.$.C. González Laura, Merchán Andrés.  2

II. R ESULTADOS Y ANLISIS

La densidad lineal está dada 'or

 μ= M 

 L243

Lon!itud L: 1.25 %etros

Masa ! 7.9 x 10−6

ensidad lineal  μ :0.000632kg

m

Ta"#a N$. %recuencia& #'n(itud de 'nda )*e#'cidad.

 Nodos

2n3

8recuencia

29z3 λ (m

:

(m

s )

5 ;4.< 1.1; =6.>5

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e calcul" ta%bién la elocidad a 'artir de los

alores obtenidos de la tensi"n # la densidad

lineal usando la ecuaci"n n%ero 4

 μ=7.9 x10

−6kg

125m

 μ :0.000632 kg

m

Ta"#a N+. Tensi,n *s -e#'cidad

 Nodos 2n3 $ensi"n 2N3 : (m

s )

5 5.; =5.<4

6 1.5 46.;6

4 >.; 5<.15

; >.4 5;.1;

= >.5 1@.@<

@ >.1 15.;@

< >.>; <.<?

ra/ica N$. %recuencia *s N0mer' de n'd's

Ta"#a N1. Tensi,n *s 1/n2

 Nodos 2n3 $2N3   1/n2

5 =5.<4 >.5;

6 46.;6 >.11

4 5<.15 >.>=

; 5;.1; >.>4

= 1@.@< >.>5

@ 15.;@ >.>5

< <.<? >.>1

 y=0.38 x+53.98

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  Práctica de laboratorio N4 Ondas en una Cuerda. 6

ra/ica N+. Tensi,n *s 1/n2

Pre(untas

$. u'on!a -ue se ca%bia la cuerda 'or una

dos eces %ás densa, 'ero a%bos tienen

la %is%a tensi"n # lon!itud. i cada una

de las cuerdas está ibrando en el %odo

)unda%ental, B-ué cuerda tendrá %a#or 

)recuencia

Al relacionar la 're!unta con la ecuaci"n

6, se obsera -ue la )recuencia será

%a#or 'ara la cuerda ori!inal, en la

cuerda con densidad del doble la

)recuencia será %enor en el %odo

)unda%ental.

+. eter%ine las unidades de √T 

 μ

%ediante análisis di%ensional.

v=√  N 

kg /m

v=√ kg∙ m

s2

kg

m

v=√m

2

s2

v=m

s

1. i la tensi"n # la densidad son )i+as. BC"%o

a)ectará el au%ento de la lon!itud de la cuerda, a

)recuencias de resonancia

BC"%o a)ectara la reducci"n de la lon!itud de la

cuerda a las )recuencias de resonancia

i au%enta la lon!itud de la cuerda, la

)recuencia será considerable%ente %enor, al

i!ual -ue si la lon!itud se reduce, la )recuencia

de resonancia será %a#or.

III. CONCLUSIONES

Lue!o del e'eri%ento se obsera -ue entre

%a#or es la tensi"n, %enor es el n%ero de nodos

-ue se )or%an.

Al analizar los datos es claro -ue la elocidad en

una onda estacionaria está a)ectada 'or la tensi"n

en la cuerda 'ero no 'or la )recuencia, # -ue a%a#or tensi"n. Ma#or elocidad en la cuerda.

-I. R E%ERENCIAS

[1] SERWAY-J "Física para Ciencias e

Ingeniería" Vol1 Editorial

To!son

 y=86.34+19.12 ln  ( x )

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  7n!enier*a (lectr"nica U.P.$.C. González Laura, Merchán Andrés.  4

[]  #EAR#$ %E&A'#(Y$ Y)*'+$

FREE,&A' ." Física *ni/ersitaria"$

Vol0 I II$ 2earson$ 1333

[4]  &0A5)'#) E0J0FI'' "Física"$

 Addison-Wesle I6eroa!ericana$

&78ico$ 1339