Ondas Viajeras

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS ÁREA DE FÍSICA OSCILACIONES Y ONDAS ONDAS VIAJERAS

Juan Camilo Lara Picón -201423050601 Yesid Ramiro Arrieta Blanco – 201513014601 Camilo Alejandro Rojas Hernández – 201711028603 Claudia Liliana Cera Sotelo - 201513064601

RESUMEN El siguiente informe es desarrollado a partir de un laboratorio experimental donde se intentaba identificar y demostrar el concepto de ondas viajeras basándonos en el movimiento ondulatorio, con el cual podemos describir el movimiento de una onda, determinando su posición y velocidad en cualquier instante, mediante el uso de elementos como un proyector con bandeja de agua y un emisor de pulsos. PALABRAS CLAVE: Onda Viajera, Movimiento Oscilatorio, pulso, vibración, Onda Mecánica, Transferencia de Energía.

1 INTRODUCCION Descripción de movimiento de una onda determinando su posición y su velocidad.

2 MARCO TEORICO

Movimiento Ondulatorio El principal objetivo es determinar de forma teórica y experimental la velocidad de una onda teniendo en cuenta las diferentes variables que intervienen, de esta manera conocemos teórica y experimentalmente las características de las ondas mecánicas

Es el desplazamiento de la energía, en ondas, y para ellos es necesario una perturbación. Se clasifica según el medio, mecánica que necesita un medio para propagarse y electromagnética que no necesita uno.

3 MARCO EXPERIMENTAL Materiales

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Amplitud: Es la distancia entre el punto de máxima elongación y el punto medio de la onda. Es la elongación máxima alcanzada por la onda.  Cresta: Es el punto de máxima de elongación. Parte superior de la onda.  Valle: Es la parte inferior de la onda.  Período: Es el tiempo que tarda una onda en pasar de un punto de máxima amplitud al siguiente. Tiempo que emplea en realizar una oscilación completa o recorrer una longitud de onda.  Frecuencia: Es el número de veces que la vibración se produce por unidad de tiempo.  Longitud de onda: Es la distancia que recorre la onda cuando realiza una oscilación completa. Es la distancia entre tres nodos consecutivos. 𝑀 =

𝑂 =

𝑇𝑎𝑚𝑎ñ𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐼𝑚𝑎𝑔𝑒𝑛 𝑇𝑎𝑚𝑎ñ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑂𝑏𝑗𝑒𝑡𝑜

𝑃𝑟𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑜𝑛𝑑𝑎𝑠 𝑀 𝑉 =𝑂∗𝑓

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Regla Sal Agua Proyector Emisor de Pulsos Fuente eléctrica Bandeja de Agua Botellas de Plástico

Montaje experimental Se llena la bandeja de agua ubicada en un soporte que consta de un protector de luz estroboscópica que ilumina la bandeja de agua plasmando esta imagen en un acetato que muestra el comportamiento del agua frente a los pulsos emitidos.

Procedimiento Experimental Parte 1:

una tabla para calcular el promedio de distancia de onda.

Se vierte agua sin sal en la bandeja, se toma un elemento con forma cuadrada y se mide longitudinalmente, luego este elemento se coloca en la bandeja y se toma la medida de su imagen proyectada en el acetato, se retira la pieza cuadrada. Con estas medidas encontramos M de la siguiente forma: 𝑀 =

12 𝑐𝑚 5,5 𝑐𝑚

DATOS 1,3 1,7 1,6 1,5 1,4 1,5

PROMEDIO

Parte 4: Con el resultado del promedio se calcula O:

𝑀 = 2,18 𝑐𝑚

𝑂 =

1.5 𝑐𝑚 2.18 𝑐𝑚

Parte 2: 𝑂 = 0,68 𝑐𝑚 Se coloca el emisor de pulsos en la bandeja del agua y se enciende, se apaga la luz del laboratorio y se calibran los Hertz emitidos de tal forma que las ondas proyectadas en el acetato se vean estáticas.

Parte 5: se calcula la velocidad de la onda con la siguiente formula: 𝑉 = 0,68 ∗ 30 𝑉 = 20, 4 𝑐𝑚/𝑠 2 Tablas de resultados:

Parte 3: Se toman la distancia de una onda a la siguiente, estos datos se ingresan a

Con la finalidad de encontrar datos experimentales y poder sacar conclusiones de este laboratorio se realiza este proceso con 1, 2 y 3 tapas de sal sucesivamente vertidas en agua.

A continuacion los datos:

UNA TAPA DE SAL 2 1,2 1,3 1,3 1,1 1,38 cm

DATOS DOS TRES TAPAS DE TAPAS DE SAL SAL 1,3 1,2 1,3 1,2 1,3 1,2 1,2 1,3 1,2 1,3 1,26 cm 1,24 cm Promedio

Calculo para una tapa de sal:

Buscamos M 𝑀 =

11,6 𝑐𝑚 5,5 𝑐𝑚

𝑀 = 2,1 𝑐𝑚 Buscamos O 𝑂 =

1.26 𝑐𝑚 2.1 𝑐𝑚

𝑂 = 0,6 𝑐𝑚

Buscamos M 𝑀 =

Calculo para dos tapas de sal:

11,8 𝑐𝑚 5,5 𝑐𝑚

Buscamos V 𝑉 = 0,6 ∗ 30

𝑀 = 2,14 𝑐𝑚 𝑉 = 18 𝑐𝑚/𝑠 2 Buscamos O 𝑂 =

Calculo para tres tapas de sal: 1.38 𝑐𝑚 2.14 𝑐𝑚

Buscamos M 𝑀 =

𝑂 = 0,64 𝑐𝑚

11,5 𝑐𝑚 5,5 𝑐𝑚

𝑀 = 2,09 𝑐𝑚 Buscamos V Buscamos O 𝑉 = 0,64 ∗ 30 𝑉 = 19, 2 𝑐𝑚/𝑠

2

𝑂 =

1,24 𝑐𝑚 2,09 𝑐𝑚

𝑂 = 0,59 𝑐𝑚

Buscamos V 𝑉 = 0,59 ∗ 30 𝑉 = 17,79 𝑐𝑚/𝑠 2 6 CONCLUSIONES 

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A mayor cantidad de sal vertida en el agua, esta se vuelve más densa, razón por la cual la velocidad de la onda es menor. Al aumentar la cantidad de sal en el agua, la distancia entre una onda y la siguiente disminuye Tomando los Hertz adecuados para la práctica podemos notar en el proyector que las ondas se ralentizan o aceleran en el, mostrándonos la capacidad de movimiento ondulatorio que presenta el sistema. En este laboratorio se estudió el comportamiento de una onda en un medio acuoso por ejemplo observando un pulso creado en la bandeja con agua con emisor de pulsos, las aguas formaban ondas uniformes a invariable velocidad y con ellas se pudo estudiar ciertos comportamientos y propiedades

6 BIBLIOGRAFIA 

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http://acer.forestales.upm.es/b asicas/udfisica/asignaturas/fisi ca/dinam1p/mas.html https://www.fisicalab.com/apart ado/ley-hooke#contenidos