Relatório de física 1 experimental

Páginas: 7 (1546 palavras) Publicado: 13 de junho de 2012
Universidade de Brasília

FÍSICA EXPERIMENTAL
EXPERIMENTO IV



INTRODUÇÃO

O experimento proposto envolve os efeitos e as propriedades ondulatórias. O experimento consiste em fazer oscilar uma corda com freqüências variáveis, que permitam perceber o efeito de cada uma delas no comprimento e na velocidade das ondas formadas. Para isso, dispomos tanto de um gerador quanto de umexcitador de ondas.
As relações de interdependência entre as grandezas são dadas segundo a seguinte regra:
v= λ.f
,em que “v” é a velocidade de propagação da onda, “λ” é o comprimento de onda e “f” é a freqüência de oscilação. No experimento, pudemos manipular a freqüência com o gerador de ondas senoidais e a velocidade com os pesos que tensionavam a corda e trocando a corda por uma de densidadelinear diferente. A velocidade obedece à relação
v∝τμ
, com uma constante de proporcionalidade equivalente a 1, em que “τ” corresponde à tração no fio e “μ”, à densidade linear.
O que facilita a visualização dos efeitos experimentais é o caráter que a onda adquire (onda estacionária). Essa configuração, gerada por uma superposição de ondas contrapropagantes, dá a impressão a um observador na terrade que a onda esteja, realmente, parada, pois os “nós” (pontos em que a posição da onda que sofre oscilação coincidem com a posição em que a onda estaria quando esticada) se mantêm fixos quando a onda está em alguma freqüência harmônica.


OBJETIVOS

O principal objetivo deste experimento é oferecer ao aluno a possibilidade de observar e discutir ondas reais, utilizando-se para isso ondasestacionárias propagadas em uma corda.
Aqui, as características (propriedades) de ondas propagantes poderão ser abstraídas e a onda estacionária será tratada como uma superposição de ondas contrapropagantes. Este experimento permite mostrar interdependência entre velocidade, freqüência e comprimento de onda, além de avaliar as propriedades que afetam a velocidade de propagação e notar a relaçãodos harmônicos em sistemas de ondas estacionárias.

MATERIAIS

O kit utilizado pelo grupo foi o de nº3. Os principais materiais foram:

01 Excitador de ondas PASCO modelo (WA-9857)
01 Gerador de ondas senoidais PASCO modelo (WA-9867)
01 Conjunto de pesos (04 com 100g e 01 com 50g)
01 Suporte (gancho) para pesos
02 Suportes de fixação
01 Poste com roldana
01 Balança de precisão(0,1g)
Aproximadamente 2m de corda elástica
Aproximadamente 2m de fio nylon
01 Afixador de corda
01 Régua (0,1cm)

PROCEDIMENTOS

Parte 1.

Com o intuito de calcular a velocidade de propagação da onda na corda, realizamos os seguintes passos:
O comprimento do pedaço de corda disponibilizado foi medido de maneira que não fosse esticada, utilizando-se para isso uma régua. Sua massa foimedida com o auxilio da balança de precisão e, com estes dados, foi calculada a densidade da corda
não distendida. A incerteza na determinação deste valor foi estimada.
A fim de aplicar sobre a corda uma determinada tensão correspondente ao peso de 300g, 03 pesos do conjunto descrito foram utilizados. Deve-se levar em conta também a massa do suporte para os pesos. Em um formato de “gancho”, amassa deste aparato também foi medida, assim como a massa da corda que esteve pendurada - tendo em vista que os dois suportes de fixação se encontravam a uma distância de 1m, o restante da corda contribuía para o peso final.
Com esta tensão aplicada, a corda passou para o estado distendido. A diferença entre o comprimento final e inicial foi utilizada para se fazer o cálculo da nova densidade dacorda. Como a massa não foi alterada, a densidade foi medida da mesma forma: massa/comprimento. Uma função que descrevesse o valor da densidade em função da distensão foi encontrada.
De posse de todos esses dados, a velocidade de propagação da onda para essa tensão - um pouco maior do que o peso de 300g - foi calculada.
A estimativa para a incerteza do valor obtido também foi obtida. Para...
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