Los Mentados y Lamentados Informes

INFORME N2VELOCIDAD DE ONDAS EN UNA CUERDA TENSALaboratorio de Ondas, ptica y Calor.

1. Introduccin.

En este Laboratorio se estudiara la velocidad de una onda, la cual depende de las propiedades del medio en que viaja (en este caso una cuerda). El cual consiste en una cuerda conectada a un generador de oscilaciones por un extremo, y por el otro a un punto fijo. Se verificara en este informe que para la frmula de velocidad de la onda, se cumpla la validez de dicha expresin, esto mediante el procedimiento experimental que se llevara a cabo.Objetivo General:

Determinar la validez de la expresin , que se utiliza para determinar la velocidad de una onda que viaja en una cuerda de masa por unidad de largo.Objetivos Especficos:

1. Medir el largo total y la masa de la cuerda, con esto, calcular el valor de =m/L2. Elija una masa y un porta-objetos, mida la masa del conjunto. Calcule la tensin que ejercer esta masa a la cuerda.

3. Usando la lmpara estroboscpica, mida la frecuencia del generador de oscilaciones.

2. Procedimiento Experimental.En el presente trabajo se tendr que determinar la velocidad de una onda, determinada por la siguiente formula:

Donde v corresponde a la velocidad de la onda (que depende de las propiedades del medio en que viaja, en este caso), T es la tensin a la que se encuentra sometida, y corresponde a la masa por unidad de largo (m/l)

Los Materiales que utilizamos en la experiencia de laboratorio fueron los siguientes:

1. Generador de oscilaciones.

2. Diferentes masas.

3. Huincha metlica.

4. Lmpara estroboscpica.

5. Cuerda.

Estos Materiales se ven reflejados en la imagen que se muestra a continuacin:

El procedimiento experimental que se llevo a cabo se detalla a continuacin:

1) Se mide el largo total y la masa de la cuerda, y se calcula el valor de .

2) Se colocan diferentes masas a la cuerda como se muestra en la figura.3) Se debe posicionar la masa de tal forma que produzca tensin en la cuerda.

4) Se enciende el generador de oscilaciones.

5) Se localizan dos antinodos y se mide la distancia entre ellos.

6) Al tener las tensiones que generara cada masa, se procede a calcular la velocidad de la onda.7) Se repiten los pasos 5 veces.

8) En la ltima repeticin, una vez obtenidos los datos, procedemos a acercar la lmpara estroboscpica al conjunto, buscando una frecuencia que nos produjera una onda estacionaria (la cuerda deba apreciarse esttica por parte de los observadores) y se registra la frecuencia a lo cual esto sucede.9) Teniendo los datos se procede a tabularlos.

10) Se realiza un grfico de Tensin versus velocidad al cuadrado, verificando que el valor obtenido de la pendiente del grafico corresponde al valor .3. Resultados y Anlisis.Los datos obtenidos a travs del procedimiento experimental de este informe se muestran en la tabla N1, donde para cada tensin, existe una longitud de onda asociada, y una velocidad de onda obtenida.La tabla 2 presenta una comparacin de las velocidades de onda obtenidas,(esto se realiza para posteriormente analizar el grafico de T versus velocidad de onda al cuadrado). En la tabla 3 se presentara la comparacin de las velocidades obtenidas por las dos diferentes ecuaciones.

Tabla 1.

EnsayoTensin (N)Longitud de onda () (m)V de onda (m/s)Frecuencia

(Hz)

10,30120,482450

20,69310,743750

30.78900,804050

40.49750,562850

50,59510,603050

Tabla 2.

v

530.8423.04

1222.234.96

1390.5437.29

876.729.61

1067.932.68

Tabla 3.

2423.04

37 34.96

4037.29

2829.61

3032.68

= m (kg)/ l (m)

= 0,00080 (kg) / 1,41 (m)

= 0,000567 (kg/m)

Figura 2.

En este grafico se aprecia el ajuste lineal a los puntos obtenidos, lo que nos da la pendiente, que se aproxima a la constante de la cuerda ().4. Conclusin.Luego de realizar los respectivos anlisis se lograron obtener los resultados que se pedan, los cuales fueron los siguientes:

Densidad lineal de la cuerda:

=m/L=0.000576 kg/m.

=T/v=0.0006 kg/m.

Frecuencia f= 50 Hz

Tambin gracias al grfico de la figura 2, se pudo determinar la pendiente. Sabamos que la pendiente en esta ocasin era m=/2, con lo cual pudimos encontrar el valor de esencial para validar la ecuacin (2).

Pendiente m=/2=15

Longitud de onda =30

5. Referencias.

1.- SERWAY, Raymond. Fsica para ciencias e ingeniera (Vol. 2). 7 edicin. Capitulo 15: Movimiento oscilatorio pp 418-437.