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Corda Vibrante

Introdução

Considere uma corda de comprimento L, densidade linear de massa m, submetida a uma tensão T. Pode-se demonstrar, a partir das leis de Newton, que a velocidade de propagação de um pulso, ou de ondas transversais de pequena amplitude, nesta corda é dependente apenas da tensão aplicada à corda e da sua densidade linear de massa: Podemos estabelecer ondas estacionárias numa corda, cujas extremidades são fixas, aplicando-lhe uma força externa periódica. As ondas introduzidas na corda devido à força externa são refletidas nas extremidades da mesma e somam-se às ondas que se propagam em direção às extremidades. Desta maneira, podemos ter situações de interferência construtiva e situações de interferência destrutiva. Quando uma condição de interferência construtiva é obtida, forma-se na corda uma onda estacionária. A condição de contorno que determina a interferência construtiva é que os extremos da corda devem ser um nó do deslocamento.
Portanto, teremos ondas estacionárias na corda quando o comprimento desta for um múltiplo inteiro de meio comprimento de onda da onda gerada pela força externa. Matematicamente, esta condição é dada por: Objetivo

Demonstrar a partir das Leis de Newton que a velocidade de propagação de um pulso depende apenas da tensão aplicada à corda.

Material Utilizado

• Um vibrador mecânico;
• Um gerador de funções com amplificador embutido(PASCO PI-9587C);
• Um estroboscópio (PASCO SF-9211);
• Uma corda (PASCO SE-9409);
• Duas garras de mesa;
• Uma polia;
• Uma haste (~50cm);
• Um conjunto de massa (~100g – 300g);
• Uma balança.

Procedimento

Seguindo as orientações da folha de roteiro, segue abaixo os dados colhidos em sala de aula:
A) Dados sobre a corda:
Comprimento total: Lo = 2,34m
Comprimento entre os extremos: L = 1,86m
Peso da Massa: m = 10,4g
Densidade linear de massa:  = 0,004

B) Corda Vibrante:
Número de /2 m1 = 54,73g m2 = 80,96g m3 = 110,40g