El objetivo de esta practica es el estudio de las ondas estacionarias transversales en un hilo de nylon. Las ondas dependen de la densidad del hilo y de la tensión y velocidad con la que son producidas para formarse.
Para realizar es te proceso tenemos un sistema experimental para producir vibraciones a traves de un hilo de densidad desconocida pudiendo variar la tensión.
Para producir vibraciones se tendrá un electroimán alimentado con corriente alterna de la red de 50 Hz aunque nosotros utilizaremos una frecuencia del vibrador de 100 Hz con este electroimán esta colocada una lamina de hierro que atada al hilo de densidad conocida y al otro extremo del hilo se conectara un dinamometro con el que se medirá la tensión.
Por todo esto al conectar el electroimán, la lamina de hierro y el hilo se producirán vibraciones de mayor o menor intensidad dependiendo de la tensión y se producirá resonancia.
Material
Para realizar esto necesitamos:
Fuente de alimentación
Electroimán
2 varillas con soportes
Mordaza
Lengüeta metálica
Hilo de nylon
Nuez con polea
Dinamometros de 3 y 1 Newton
Regla graduada
Procedimiento:
Con el material necesario y realizado el montaje se debe variar la tensión del hilo hasta que en las ondas estacionarias se vean bien definidos los vientres.
Anotar los valores de la tensión correspondientes a 2,3....vientres, repitiendo 5 veces cada medida. Y así determinar la densidad del hilo.
RESULTADOS
Con los datos obtenidos en las mediciones de los vientres variando la tensión he elaborado la siguiente tabla:
K2
K
FUERZA
Media de fuerzas
1/F
1º medida
2º medida
3º medida
4º medida
5º medida
49
7
0,05
0,06
0,07
0,05
0,06
0,058
17,241
35
6
0,08
0,085
0,11
0,1
0,09
0,087
11,494
25
5
0,135
0,14
0,135
0,12
0,12
0,13
7,692
16
4
0,2
0,22
0,26
0,19
0,2
0,214
4,673
9
3
0,41
0,42
0,44
0,4
0,41
0,416
2,404
4
2
0,92
0,96
0,9
0,88
0,96
0,924
1,082
Representar los valores de K2 frente a 1/F siguiendo una línea recta de pendiente dando una ecuación de la recta de :
Y=0,3599 x - 0,8467
Con lo que obtenemos una pendiente de 0,3599
Aplicando la formula siguiente obtenemos la densidad del hilo:
Pendiente= 4 L22
Siendo la densidad del hilo, L la longitud del hilo(1,41 m) y la frecuencia(100 Hz)
Dando una densidad del hilo de 4,53 x10-6
CONCLUSION
La conclusión es que según la tensión que apliques al hilo la vibración es diferente y por lo cual al aumentar la tensión el número de vientres que se pueden observar en el hilo disminuye.