Comparação de ondas estacionárias em duas cordas

Páginas: 8 (1916 palavras) Publicado: 6 de abril de 2013
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA – UNIR NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA – NCET DEPARTAMENTO DE QUÍMICA – DQUI

COMPARAÇÃO DE ONDAS ESTACIONÁRIAS EM DUAS CORDAS

DISCIPLINA: FÍSICA II DOCENTE: Ms. DIEIME DISCENTE: ANDRÉ PEDRAZA VÊNERE DÊNIS FERNANDES DE SOUZA ISAÍAS DAMASCENA SILVA JOSÉ MARIA FONTINELE JÚNIOR RENATHA CRISTHINA F. DO NASCIMENTO

PORTO VELHO-RO, 01 DE JANEIRO DE2012. 1 Introdução O presente relatório é referente à quarta aula prática de Física II realizada no dia 26/01/12 possuindo o seguinte tema: “Comparando ondas estacionárias em duas cordas”. Os conhecimentos prévios incluem atividades com oscilações. Os objetivos são determinar o comprimento (L) para a corda (não totalmente esticada), a densidade linear (massa específica) da corda (µ = mL), asvelocidades de propagação (ν) das ondas na corda tensionada, construção de um gráficode ƒX 1/λ e outro de λ X 1/krelacionando os dados obtidos e comparando os resultados da corda 1 e 2 para verificar como a densidade linear influi na formação de ondas nas cordas vibrantes. 2 Fundamentos teóricos Suponhamos que um homem cause em uma das extremidades de uma corda, uma sucessão de ondas harmônicas comamplitude (a), essas ondas irão sofrer reflexão na extremidade fixa da corda, e quando voltarem vão se superpor às ondas incidentes, que continuam sendo causados pelo homem. Isso estabelecerá interferência entre as ondas refletidas e as ondas incidentes, resultando em ondas estacionárias. Uma onda estacionária é um padrão de oscilação que resulta de duas ondas que se propagam em sentidos opostos(SERWAY, RAYMOND A. 2004). Se uma corda estiver tensionada e fixa nas duas extremidades e se for excitada por um movimento harmônico simples (MHS) de pequena amplitude, verifica-se que em certas frequências aparecem configurações de ondas estacionárias, como mostra a Fig. 1.0. As frequências responsáveis por essas configurações são as frequências de ressonância da corda. Cada frequência, com arespectiva função de onda, é um modo de vibração da corda. A frequência de ressonância mais baixa é a frequência fundamental ƒ1. Provoca a onda estacionária que aparece na Fig. 1.0.a, o modo fundamental, ou o primeiro harmônico da vibração. A frequência de ressonância imediatamente seguinte, ƒ2, provoca a onda estacionária da Fig. 1.0.b. Este modo de vibração tem a frequência igual ao dobro dafrequência fundamental e é o segundo harmônico. A frequência de ressonância seguinte, ƒ3, é o triplo da frequência fundamental e provoca a configuração do terceiro harmônico que está na Fig. 1.0.c. Verifica-se na fig. 1.0 que para cada harmônico existem pontos de corda que ficam imóveis (por exemplo, o ponto central da Fig. 1.0b). Estes pontos são os nós. Entre cada par de nós sucessivos há um ponto deamplitude máxima de vibração, o antinó ou ventre. As duas pontas fixas da corda são, como é natural, nós (TIPLER, PAUL A., 2000). A Fig. 1.0 mostra que L é igual a dos meios comprimentos de onda do segundo harmônico, três meios comprimentos de onda do terceiro harmônico e assim por diante (TIPLER, PAUL A., 2000). Comprimento de onda = 2/k[m]

O comprimento de onda é a distância (paralela adireção de propagação da onda) entre repetições da forma da onda. O parâmetro k é chamado de número de onda; sua unidade no SI é o radiano por metro, ou m-1. (Observe que neste caso o símbolo k não representa uma constante elástica.) Velocidade de propagação v = f [m/s] A equação v =/T diz que a velocidade da onda é igual a um comprimento de onda por período, a onda se desloca de umadistancia igual a um comprimento de onda em um período de oscilação. Densidade linear µ=m/L [kg/m] Para a massa, usamos a massa de um elemento de corda, que é a massa total m da corda dividida pelo comprimento L. chamamos essa razão de massa específica linear µ da corda. Assim, µ=m/L, e sua dimensão é massa dividida por comprimento, ML-1 (HALLIDAY,D.,2006).

L
Figura 01: Ondas estacionárias...
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