Instituto Politécnico NacionalEscuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica Laboratorio de Ondas Mecánicas Práctica #3 “Onda Estacionarias” Profesor: Alberto Ortiz Acevedo Integrantes: Espinoza Bravo José Antonio Rincón Castillo Alicia Cruz Trejo Erika Elian Adame Celis Gloria Stephan Cervantes Contreras Ariadna Lizeth Ponce Castillo César Iván los temblores sísmicos producidos por un terremoto: todos estos son fenómenos ondulatorios. La energía de las ondas de la luz solar calienta la superficie terrestre. las radiaciones infrarrojas y ultravioleta. Cuando un músico toca una guitarra o un violín. dependiendo de la naturaleza de la onda. En esta ocasión. tienen patrones característicos llamados ondas . los sonidos musicales. Los modos de vibración asociados con la resonancia en los objetos extendidos como cuerdas y columnas de aire. amplitud y longitud de onda. transporta energía. en tanto que la energía de las ondas sísmicas puede resquebrajar la corteza terrestre. las ondas de radio. Al propagarse una onda. Las ondas electromagnéticas —que incluyen la luz. Antecedentes Los rizos en un estanque. Las ondas surgen siempre que un sistema es perturbado de su posición de equilibrio y la perturbación puede viajar o propagarse de una región del sistema a otra. los movimientos de las partículas del medio son hacia adelante y hacia atrás en la misma línea en que viaja la onda. decimos que se trata de una onda transversal. y decimos que se trata de una onda longitudinal. donde no hay un medio. Una onda mecánica es una perturbación que viaja por un material o una sustancia que es el medio de la onda. Puesto que los desplazamientos del medio son perpendiculares o transversales a la dirección en que la onda viaja por el medio. velocidad. Si imprimimos al extremo izquierdo una ligera sacudida hacia arriba. y los rayos X— se pueden propagar incluso en el espacio vacío. a partir de un simulador de onda. el desplazamiento y las fluctuaciones de presión viajarán a lo largo del medio.Objetivo Obtener la frecuencia. produce ondas que viajan en direcciones opuestas por las cuerdas del instrumento. Las ondas en las cuerdas desempeñan un papel importante en música. la sacudida viaja a lo largo de la cuerda. Secciones sucesivas de la cuerda repiten el movimiento que dimos al extremo. Al viajar la onda por el medio. pero en instantes posteriores sucesivos. No todas las ondas son mecánicas. las partículas que constituyen el medio sufren desplazamientos de varios tipos. Si imprimimos al pistón un solo movimiento hacia adelante y hacia atrás. el medio aparece vibrar en segmentos o regiones y el hecho de que estas vibraciones se compongan de ondas de propagación. Bajo estas condiciones. la rapidez de la onda v está dada por . no es aparente de ahí el término de onda estacionaria. Una parte importante de la condición de esta interferencia constructiva en las cuerdas tensadas. dado que f=1/T. pero los cambios de fase implicados deben ser examinados por separado. La ilustración de arriba consiste en ondas transversales en una cuerda. o de cualquier punto al punto correspondiente en la siguiente repetición de la forma. Llamamos a esta distancia longitud de onda. es el hecho de los cambios de fases de las ondas por la reflexión desde un extremo fijo. El patrón de onda viaja con rapidez constante v y avanza una longitud de onda l en el lapso de un periodo T. La longitud de un patrón de onda completo es la distancia entre una cresta y la siguiente. V=λω (velocidad de onda) . Estos modos de onda estacionaria surgen de la combinación de la reflexión y la interferencia. Las ondas estacionarias en columnas de aire también forman nodos y antinodos. El comportamiento de las ondas en los puntos de mínima y máxima vibración (nodos y antinodos) contribuye a la interferencia constructiva que forman las ondas estacionarias resonantes.estacionarias. o de un valle al siguiente. Por lo tanto. de tal manera que las ondas reflejadas interfieren constructivamente con las ondas incidentes. pero las ondas estacionarias también se producen con las ondas longitudinales en una columna de aire. denotada con l (la letra griega lambda). La rapidez de propagación es igual al producto de la longitud de onda y la frecuencia. T= periodo Υ= frecuencia (Hz) λ=Longitud de onda (m) ω=velocidad angular (rad/seg) V=velocidad (m/s) A=amplitud (m) Materiales . La frecuencia es una propiedad de toda la onda periódica. porque todos los puntos de la cuerda oscilan con la misma frecuencia f. calculamos su periodo. se produjo una oscilación de un periodo. Con la ayuda del cronómetro pudimos saber cuántas oscilaciones había en un minuto. Ya con los conocimientos matemáticos previos. con una cierta longitud de onda. se colocaron los sensores de fotocelda en los puntos donde la onda hacia máximos y mínimos. . Simulador de ondas Sensores de fotocelda Cronómetro Desarrollo del experimento En el simulador de ondas. amplitud de onda y su velocidad. frecuencia. Cálculos matemáticos . 097 1/seg ω = 2π (1.911 Υ=1.5542)/(6.097) ω= 6.5542 m/s A= (0.Υ= 1 T ω=2πΥ V=λω A= V ω T=0.0803 m rad/seg .911Hz 1 Υ= .097)(6.8961 V= (1.8961) Conclusiones: A=0.8961) v=0. “Física Universitaria”. Estos conocimientos los podemos aplicar en ondas de algunos instrumentos musicales de cuerda como los violines. podemos obtener muchas características de esta onda. como su frecuencia. 487-517 . Bibliografía: Sears. Zemansky. pianos. En un simulador de onda un simulador de onda. etc. velocidad y su amplitud. cellos. Pags. solamente con saber su longitud de onda y el número de periodos con los que oscila. guitarras. Pearson.