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CAMPUS ALEGRETE CURSO DE ENGENHARIA MECANICA FISICA II TURMA 80 A Professor: Leandro Antônio Thesing RELATÓRIO N° 4 Ondas Estacionárias Equipe: Leonardo Willian Barbosa Pinto Alegrete, 27 de outubro de 2015. Ministério da Educação Universidade Federal do Pampa Campus Alegrete / Laboratório de Física Unipampa – Campus Alegrete: Avenida Tiarajú, 810 – Bairro Ibirapuitã Alegrete, RS – CEP: 97546-550. Fone/fax: (55) 3426-1052 http://porteiras.unipampa.edu.br/alegrete/ Sumário 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................... 2 2 OBJETIVOS ............................................................................................... 3 3 FUNDAMENTOS TEÓRICOS ................................................................... 4 4 PARTE EXPERIMENTAL ......................................................................... 5 5 RESULTADOS OBTIDOS ......................................................................... 6 6 ANÁLISE ................................................................................................... 8 7 CONCLUSÃO ............................................................................................ 9 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................... 10 Ministério da Educação Universidade Federal do Pampa Campus Alegrete / Laboratório de Física 2 Unipampa – Campus Alegrete: Avenida Tiarajú, 810 – Bairro Ibirapuitã Alegrete, RS – CEP: 97546-550. Fone/fax: (55) 3426-1052 http://porteiras.unipampa.edu.br/alegrete/ 1 INTRODUÇÃO O experimento consiste em fixar uma corda a um osciador harmônico, e em um ponto fixo, para que assim possa ser medido ondas estacionárias, será medido a massa da corda, ajustado o comprimento e a tensão para os dados certos, para que possa ser começado a experimentar e retirar os dados. Ministério da Educação Universidade Federal do Pampa Campus Alegrete / Laboratório de Física 3 Unipampa – Campus Alegrete: Avenida Tiarajú, 810 – Bairro Ibirapuitã Alegrete, RS – CEP: 97546-550. Fone/fax: (55) 3426-1052 http://porteiras.unipampa.edu.br/alegrete/ 2 OBJETIVOS O experimento tem como objetivo produzir ondas estacionárias em uma corda presa em um oscilador e um ponto fixo, medir experimentalmente os harmônicos e suas tensões necessárias, tem como objetivo também medir a frequência teoricamente. Ministério da Educação Universidade Federal do Pampa Campus Alegrete / Laboratório de Física 4 Unipampa – Campus Alegrete: Avenida Tiarajú, 810 – Bairro Ibirapuitã Alegrete, RS – CEP: 97546-550. Fone/fax: (55) 3426-1052 http://porteiras.unipampa.edu.br/alegrete/ 3 FUNDAMENTOS TEÓRICOS As ondas estacionárias tem características importantes, que são chamadas de nós, são pontos que permanecem imóveis, e nos pontos médios entre nós vizinhos, estão os antinós, são pontos em que a amplitude da onda é máxima,, esses tipos de ondas são chamadas de ondas estacionárias porque elas não se movem para esquerda ou para direita, e as posições de máximos e mínimos não variam com o tempo. As fórmulas usadas para medir a frequência e ponto médio, respectivamente, são: 𝑓 = 𝑛. 𝑢𝑥 2.𝐿 e 𝑃𝑚é𝑑=12𝜇.𝑢𝑥.𝜔²𝑦𝑚². Também existem outras fórmulas como 𝜆=2.𝐿/𝑛 que é usada para medir o comprimento de onda. Ministério da Educação Universidade Federal do Pampa Campus Alegrete / Laboratório de Física 5 Unipampa – Campus Alegrete: Avenida Tiarajú, 810 – Bairro Ibirapuitã Alegrete, RS – CEP: 97546-550. Fone/fax: (55) 3426-1052 http://porteiras.unipampa.edu.br/alegrete/ 4 PARTE EXPERIMENTAL Abaixo, uma imagem representando os harmônicos. E abaixo, uma imagem ilustrando onde estão os nós. Ministério da Educação Universidade Federal do Pampa Campus Alegrete / Laboratório de Física 6 Unipampa – Campus Alegrete: Avenida Tiarajú, 810 – Bairro Ibirapuitã Alegrete, RS – CEP: 97546-550. Fone/fax: (55) 3426-1052 http://porteiras.unipampa.edu.br/alegrete/ 5 RESULTADOS OBTIDOS Primeiramente os procedimentos foram realizados, e os resultados encontrados foram os seguintes: L = 0,5m L = 1m Harmônico Ym(m) t(N) f(Hz) Ym(m) t(N) f(Hz) 0,04 1,7 60 0,01875 5 60 1 0,015 0,5 60 0,0125 2,5 60 2 0,011 1,2 60 7,5x10^-3 0,7 60 3 5x10^-3 0,2 60 6,75x10^-3 0,4 60 4 Após encontrar esses resultados, foram feitos cálculos para que conseguisse encontrar a potência média. Ministério da Educação Universidade Federal do Pampa Campus Alegrete / Laboratório de Física 7 Unipampa – Campus Alegrete: Avenida Tiarajú, 810 – Bairro Ibirapuitã Alegrete, RS – CEP: 97546-550. Fone/fax: (55) 3426-1052 http://porteiras.unipampa.edu.br/alegrete/ Após os cálculos encontrados, os harmônicos foram desenhados e explicado o que pode mudar neles. Ministério da Educação Universidade Federal do Pampa Campus Alegrete / Laboratório de Física 8 Unipampa – Campus Alegrete: Avenida Tiarajú, 810 – Bairro Ibirapuitã Alegrete, RS – CEP: 97546-550. Fone/fax: (55) 3426-1052 http://porteiras.unipampa.edu.br/alegrete/ 6 ANÁLISE Os cálculos para medir a tensão através da frequencia e do comprimento da corda não deram iguais, pois poderia haver atrito no momento, também algumas outras interferencias externas. Se quisermos harmônicos em cordas de comprimentos maiores, necessitaremos de uma tensão maior para obter os mesmos harmônicos, pois o comprimento será maior e irá interferir na realização dos cálculos. Já se a frequência no oscilador fosse de 120Hz, iriamos necessitar de uma tensão menor, já que para inteferir no numero de harmônicos podemos mudar a frequência ou a tensão na corda. Ministério da Educação Universidade Federal do Pampa Campus Alegrete / Laboratório de Física 9 Unipampa – Campus Alegrete: Avenida Tiarajú, 810 – Bairro Ibirapuitã Alegrete, RS – CEP: 97546-550. Fone/fax: (55) 3426-1052 http://porteiras.unipampa.edu.br/alegrete/ 7 CONCLUSÃO Foi chegado à conclusão de que podemos variar o numero de harmônicos de várias formas, algumas delas é mudando a frequência e a outra é mudando a tensão na corda, foram realizados harmônicos com diferentes tensões, para uma corda de 0,5m e outra corda de 1m, com o aumento da corda, a tensão necessária para realizar os mesmo harmônicos foi maior em todos os casos. Ministério da Educação Universidade Federal do Pampa Campus Alegrete / Laboratório de Física 10 Unipampa – Campus Alegrete: Avenida Tiarajú, 810 – Bairro Ibirapuitã Alegrete, RS – CEP: 97546-550. Fone/fax: (55) 3426-1052 http://porteiras.unipampa.edu.br/alegrete/ 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 2. 6. ed. Rio de Janeiro, RJ: Livros Técnicos e Científicos, 2006. TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros. v. 1. 5. ed. Rio de Janeiro, RJ: Livros Técnicos e Científicos, 2006. Roteiro passado em aula.
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