Tema del experimento: Experimento Melde
Objetivo experimental: Investigar la relación entre la tensión de la cuerda, la longitud de onda y la velocidad de propagación de la onda.
Herramientas y materiales: Cronómetro, cuerda, polea, pesa de 50 gramos, fuente de alimentación, báscula, regla.
Teoría básica:
Velocidad de propagación de la onda expresado por la ecuación:
v = λ f
Informacion:
v = velocidad de propagación de la onda
λ = longitud de onda
f = frecuencia
Las olas queg se propaga en una cuerda o soga es ondas transversalesLa velocidad de las ondas transversales en una cuerda se puede calcular utilizando la fórmula:
Informacion:
v = velocidad de la onda en la cuerda (metros/segundo)
F = T = fuerza de tensión de la cuerda (Newton)
μ = masa por unidad de longitud de cuerda (kilogramos/metro)
Pasos experimentales:
1. Mide la masa de la cuerda usando una báscula.
Masa de la cuerda =……….gramo = ……….kg
2. Mide la longitud de la cuerda con una regla.
Longitud de la cuerda (l) =……….cm = ……….m
3. Calcula la densidad de masa de la cuerda.
μ = m / l =……….kg/m
Introduzca en la tabla de datos, columna de densidad de cadena, primera fila.
4. Ensamble el equipo experimental como se muestra en la imagen. Un extremo de la cuerda está conectado a una carga de 50 gramos.
5. Mide la longitud de la cuerda desde un extremo atado hasta el otro extremo atado.
Longitud de la cuerda (l) =……….cm = ……….m
6. Encienda el cronómetro hasta que se forme una onda estacionaria en la cuerda. Cuente el número de antiondas. Número de antiondas = …………
Supongamos que hay n estómagos, entonces la distancia entre 1 estómago = longitud de la cuerda (l) / n = x
Distancia de 1 abdomen (x) = 1/2 longitud de onda (1/2 λ)
1 longitud de onda (λ) = 2 x =………..m
Introduzca en la tabla de datos, columna de longitud de onda, primera fila.
7. Frecuencia de onda = frecuencia de vibración del temporizador = frecuencia PLN = 50 Hertz
8. Calcula la velocidad de propagación de la onda.
v = f λ =………..m/s
Introduzca en la tabla de datos, columna de velocidad de onda, primera fila.
9. Repita el paso 4, utilizando una pesa de 100 gramos.
Introduzca los datos en la tabla, segunda fila.
10. Repita el paso 4, utilizando una pesa de 150 gramos.
Introduzca los datos en la tercera fila de la tabla.
Fecha:
Masa de la carga (m) = 50 gramos = (50/1000) kg = (5/100) kg = 0,05 kg
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ s²
Peso de la carga (w) = mg = (0,05 kg)(10 m/s2) = 0,5 kg m/s2 = 0,5 N
Peso de la carga (w) = fuerza de tensión en la cuerda (F)
|
No |
fuerza de tensión de la cuerda (F) |
Frecuencia (f) |
Longitud de onda (λ) |
Densidad de masa de la cuerda (μ) |
Velocidad de propagación de la onda (v = f) λ) |
|
1 |
0,5 N |
50 Hz |
|||
|
2 |
1,0 N |
50 Hz |
|||
|
3 |
1,5 N |
50 Hz |
Análisis de datos:
¿Cuál es la relación entre la tensión en la cuerda y la longitud de onda?
¿Cuál es la relación entre la tensión en la cuerda y la velocidad de propagación de la onda?
¿Cuál es la relación entre la longitud de onda y la velocidad de la onda?
Conclusión :
Exponga su conclusión.
