Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL II CURSO TURMA DATA Aluno TÍTULO Cordas Vibrantes OBJETIVOS Achar o modo de vibração para os três primeiros harmônicos; calcular a velocidade para cada modo de vibração; calcular a densidade linear média para a corda. INTRODUÇÃO Cordas Vibrantes Os corpos possuem várias frequências de ressonância, que podemos chamar de modos harmônicos. Produzindo-se uma perturbação em um dado local de uma corda esticada, essa perturbação irá se propagar por toda a corda em forma de onda. Quando esta onda atingir um dos extremos da corda esta será refletida, e assim sucessivamente. Assim se configura uma onda estacionária. (Figura 1.1) Na figura abaixo iremos mostrar os possíveis harmônicos em uma corda vibrante. Deve-se notar que as extremidades serão sempre nodos, assim não irão vibrar. (Figura 1.2) Como entre dois nós (ponto sem vibração) teremos sempre um ventre, poderemos generalizar: , onde n é o número de fusos. Ainda a frequência da vibração poderá ser dada como , sendo v a velocidade de propagação da onda que é dada por: , sendo F a força que a corda está tencionada e u a densidade linear da corda. O Experimento Materiais Utilizados 1 – Gerador de Impulsos mecânicos. 2 – Suporte com Dinamômetro acoplado. 3 – Corda Homogênea. 4 – Fita métrica. (Figura 2.1: Gerador de Impulsos mecânicos) (Figura 2.2: Suporte com Dinamômetro acoplado) (Figura 2.3: Fita Métrica) Método Primeiramente, prendemos a corda no suporte(fig. 2.2) junto ao gerador(fig. 2.1), calibramos o Dinamômetro(fig. 2.2) à 0,8 N(newton) de força, tencionando a corda e medindo-a com a fita métrica(fig. 2.3), chegando ao resultado de 0,8 m de comprimento. Ligando o gerador de impulso(fig. 2.1) e ajustando a amplitude ao ponto das ondas ficarem visíveis, começamos a achar os três primeiros harmônicos como a figura à seguir ilustra: (Figura 3.1) Chegando aos seguintes dados: Fusos Formulação Comprimento da onda (m) 1° λ = 2L 1,6 2° λ = L 0,8 3° λ = (2/3)L 0,53 Com a obtenção do comprimento da onda λ, podemos calcular a velocidade com a seguinte formula: v = λ . f Onde “v” é a velocidade “λ” o comprimento da onda e “f” a frequência, temos: Fusos Comprimento da onda λ (m) Frequência (Hz) Velocidade v = λ . f (m/s) 1° 1,6 30 48 2° 0,8 60 48 3° 0,53 90 48 Podemos observar que a velocidade da onda mantiveram-se constante, consequentemente, a densidade linear média também será constante. Chegando ao ultimo passo, calculamos a densidade linear cuja formula é: Sendo F a força que a corda está tencionada e u a densidade linear da corda. Sabemos que v é igual a 48 m/s e que a força tensão é de 0,8 N, sendo assim temos: 48²=0,8/u u = 0,8/48² u =3,47x10^-4 Kg/m Conclusão Observamos que a velocidade das ondas foram constantes mesmo com a diferença de comprimento delas. REFERÊNCIAS http://www.infoescola.com/fisica/harmonica/
Compartilhar