Cordas vibrantes

Relatório 7
“CORDAS VIBRANTES”

Resumo

Neste experimento foi utilizado um sistema composto por um alto falante, um gerador de frequência e um amplificador capazes de gerar ondas estacionárias em um fio qualquer, através das chamadas oscilações forçadas. Com o auxílio deste sistema, criou-se uma série de situações que diferiam entre si devido ao número de ventres presentes na corda e a tensão aplicada na mesma, e então analisou-se a dependência da frequência de vibração a cada um destes itens, simultaneamente ao comprimento e densidade do fio, sendo que esta foi determinada com o auxílio de uma trena e de uma balança semi-analítica, e também obteve-se a velocidade de propagação de uma onda em estado estacionário.
Por fim, comparou-se os resultados obtidos em cada parte analisada. Objetivo Estudar os modos de vibração de uma corda presa em suas extremidades. Um exemplo de sistema como esse são os instrumentos musicais de cordas. Desenvolvimento Teórico:

- Velocidade de propagação (v):
Trata-se da velocidade em que uma onda percorre toda a extensão de um corpo. Em nosso caso, uma corda, e pode ser descrita por:

v = √F/ρ (1.1)

- Tração (F):
É a força aplicada à extremidade livre da corda de modo a tencioná-la para que uma onde percorre toda sua extensão.

- Frequência (f):
Trata-se da quantidade de oscilações da corda em um certo espaço de tempo.

- Comprimento de onda (λ):
É dado pela distância entre dois pontos que tem um mesmo comportamento ao longo de uma onda, por exemplo, dois pontos sucessivos de máximo, e pode ser dado por:

λ = v / f (1.2)
- Densidade Linear (ρ):
É a relação entre massa (m) e o comprimento da corda (L):

ρ = m/L (1.3)
- Amplitude (A):
É o módulo do deslocamento máximo dos elementos da corda a partir de suas posições de equilíbrio enquanto uma onda passa por ela.

- Nodos:
Local dos elementos da corda onde a amplitude é mínima, ou seja, 0.

- Antinodos (ou ventres):
Local dos