Objetivo general


Estudiar las ondas transversales que se originan en una cuerda, mediante un vibrador
electromagnético, y cuya longitud, masa y tensión son conocidas.

Objetivos específicos


Que el estudiante:
  • Determine la velocidad de las ondas en una cuerda en base a:
  • La relación con la tensión y la densidad lineal de masa de la cuerda .
  • La relación con la longitud de onda y la frecuencia .
  • Obtenga la relación entre la longitud de onda y la tensión aplicada, representando l contra F

Introducción teórica


Una onda es una perturbación del equilibrio de un sistema que se propaga de una región de espacio a
otra. Si la onda necesita de algún medio material para propagarse, la onda se denomina “onda mecánica”.
Las ondas mecánicas pueden ser transversales, longitudinales o una combinación de ambas, es decir
longitransversales.

Al viajar la onda por el medio, las partículas que forman el medio sufren desplazamientos de varios
tipos dependiendo de la naturaleza de la onda, si los desplazamientos del medio son perpendiculares a la
dirección de propagación de la onda, decimos que se trata de una onda transversal.

Consideremos como sistema a un hilo o cuerda tensa en estado de equilibrio (en reposo), e
imprimimos a un extremo, una pequeña perturbación (pulso) hacia arriba, la perturbación viaja a lo largo de
la cuerda y secciones sucesivas de ésta repiten el movimiento que hicimos al extremo pero en instantes
posteriores sucesivos. La rapidez de la onda en la cuerda está determinada por las propiedades elásticas e
inelásticas del medio. Debe tomarse en cuenta que la rapidez de la onda no es la rapidez con que se mueven
las partículas cuando son movidas por la onda.

La ecuación general para determinar la velocidad de propagación de las ondas en un medio está dada por:

velocidadpropagacion.png

Materiales y equipos


  • 1 vibrador electromagnético (110 voltios C.A.)
  • 1 dinamómetro (0 a 5 N)
  • barra soporte y base
  • 2 nueces
  • 1 pinza universal
  • 1 tramo de hilo
  • 1 polea
  • 1 soporte de apoyo

Procedimiento



practica2.jpg



  1. En está práctica se utilizará un vibrador electromagnético de 60Hz de frecuencia que
    comunicará pulsos senoidales a una cuerda flexible horizontal y cuya fuerza de tensión se medirá
    directamente con un dinamómetro conectado verticalmente al extremo de la cuerda después de
    pasar ésta por una polea tal como se muestra en la figura No. 1.
  2. Mida la longitud y la masa de la cuerda.. Determinar su densidad lineal y anote los datos en la hoja de
    resultados.
  3. Con el equipo dispuesto tal como se ilustra en la figura N0 1 ajuste la altura del dinamómetro de tal
    forma que indique una tensión de 1.0 N en la cuerda.
  4. Ponga a funcionar el vibrador eléctrico y luego mueva el apoyo buscando una posición que permita
    observar ondas estacionarias de tres vientres.
  5. Mida la longitud de onda a partir del nodo que coincide con el apoyo, pero antes discuta con sus
    compañeros de trabajo la mejor forma de hacerlo.
  6. Repita los pasos anteriores para fuerzas de tensión de 1.5, 2.0 y 2.5 y 3.0 N.

Volver al índice
Práctica 1
Práctica 3