procedimento experimental cordas vibrantes
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PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Arranjo experimental
Utilizou-se a arranjo experimental esquematizado na figura 1 para o estudo da ressonância de um fio . Nesse arranjo, o fio de nylon foi preso a um suporte e tensionado através de um sistema de polia. A tensão no fio foi controlada através da massa acoplada a esse sistema.
Acoplou-se um alto-falante ao fio próximo a uma das suas extremidades. Este alto-falante foi excitado por meio de um gerador de ondas harmônicas senoidais cuja frequência podia ser controlada pelo grupo.
O experimento consistiu-se em selecionar diversos fios de densidades lineares e comprimentos diferentes, montá-los no arranjo experimental e tencioná-los. Em seguida, o gerador de áudio teve sua frequência ajustada de modo a que o grupo conseguisse observar os modos normais de vibração desse fio.
Figura 1: Arranjo experimental utilizado para estudar o fenômeno de ressonância de um fio tensionado.
Para a obtenção e análise dos dados, necessários para avaliar a dependência das frequências de ressonância com cada um dos parâmetros envolvidos no experimento (modo de vibração, comprimento, tensão aplicada ao fio e densidade linear do fio), organizou-se o experimento em 4 partes, cada uma delas relacionada a uma das grandezas que influenciam as frequências de vibração do fio.
Atividades
Parte 1 - Estudo da dependência da frequência (f) com o modo de vibração (n)
Selecionou-se um determinado fio de nylon de comprimento L (o maior comprimento possível, de modo a aproveitar o fio para as medidas seguintes), montou-se no arranjo experimental e aplicou-se uma tensão que deve permanecer fixa durante a tomada de dados. Anotou-se os parâmetros (densidade linear do fio, comprimento e tensão aplicada).
Tabela com (densidade linear do fio, comprimento e tensão aplicada).
Com o gerador de áudio, ajustou-se a frequência e observou-se o modo fundamental de ressonância .Essa frequência foi observada quando a amplitude de oscilação do fio era