Buscar

EXPERIMENTO ondas estacionarias


Continue navegando


Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL NORTE DE MINAS GERAIS
CAMPUS PIRAPORA – IFNMG
 ONDAS ESTACIONÁRIAS
Trabalho apresentado ao Instituto Federal Norte de Minas Gerais – Campus Pirapora, como requisito avaliativo da disciplina de Física 2, ministrado pela professora Maria Neuza.
Pirapora - MG
 23/11/2017
BÁRBARA VITÓRIA
JOYCE OLIVEIRA 
KAROLINA RIBEIRO
LAIRA MEIRELES
NYARE KRISHNA
STEFANY RAYANNE
DISPOSITIVO GERADOR DE ONDAS ESTACIONÁRIAS
Pirapora - MG
 23/11/2017
SUMÁRIO
1. FUNDAMENTAÇÃO TEORICA	4
2. OBJETIVO	5
3. METODOLOGIA	5
4. RESULTADOS E DISCURSSÕES	6
5. CONCLUSÃO	7
6. BIBLIOGRAFIA	7
FUNDAMENTAÇÃO TEORICA:
 		 Ondas é um dos principais assuntos na física. Para vermos a sua importância, basta considerarmos a indústria musical. Cada peça musical que você escuta desde algumas bandas aos mais eloquentes concertos, depende da produção de ondas e detecção, a informação transportada pelas ondas pode necessitar e ser transmitida ou gravada e depois reproduzida. A importância econômica do controle de ondas musicais é tremenda e a recompensa para engenheiros e físicos que desenvolvem novas técnicas de controle pode ser gratificante. 
 		Quando ondas são confinadas no espaço ocorre reflexões nas duas extremidades e se formam ondas que estão em movimento nas duas direções. Estas ondas se combinam de acordo com o princípio de superposição. Em uma corda dada existem certas frequências nas quais as superposições levam a uma configuração de vibração estacionária, conhecida como onda estacionária.
 	As frequências que provocam essas ondas são chamadas de frequência de ressonância do sistema oscilante. A frequência de ressonância mais baixa é denominada frequência fundamental e a configuração estacionária neste caso é chamada de modo fundamental de vibração ou primeiro harmônico. Os demais modos de vibração, chamados segundo harmônico, terceiro harmônico e assim por diante, tem frequência iguais, respectivamente, ao dobro, triplo, etc., da frequência fundamental (mantendo-se a mesma tensão da corda). Para cada modo de vibração n, a frequência que leva a configuração estacionária é dada por:
Onde:
V é a velocidade da onda;
L é o comprimento da corda.
 		Uma vez que a velocidade da onda numa corda de densidade linear µ e submetida a uma tensão F é dada por , temos:
A onda estacionária só é formada quando o comprimento L (Figura 1) e o comprimento da onda λ estão relacionados por L= n 2 (n=1,2,3,...). 
Figura 1.( DONOSCO,2006)
OBJETIVO:
O dispositivo consiste em gerar ondas estacionarias em uma corda, através dos pulsos gerados pelo motor, observando as variações dos comprimentos de onda.
3- METODOLOGIA:
Materiais:
Duas estruturas de madeira
Motor
Corda elástica 
Multímetro 
Garra jacaré
Fita isolante
Pregos
Arame
Tinta 
Fonte de tensão
Estrutura para o peso (gancho)
Pesos
Procedimentos experimentais:
O dispositivo consiste em uma base de madeira, com um motor fixo a ela. 
Colocou-se um arame no motor com o objetivo de vibrar a corda;
Fixou-se a corda na base de madeira com pregos, esticando-a para a estrutura superior;
Prendeu-se um gancho com pesos na extremidade solta da corda, afim de mantê-la esticada, e com uma determinada força agindo sobre ela;
Com o auxilio da fonte de tensão, foi possível ligar o motor, variando a potência.
4. RESULTADOS E DISCURSSÕES
Na tabela seguinte temos os valores aferidos dos pesos, variação da tensão, quantidade de nós e ventre:
Com um peso de 50 g
	 Nºde variação 
	Tensão (Volts)
	Nós
	Ventre
	1
	3,7
	2
	1
	2
	4,5
	3
	2
	3
	5,3
	4
	3
	4
	8,4
	5
	4
Com um peso de 100 g
	 Nºde variação 
	Tensão (Volts)
	Nós
	Ventre
	1
	3,4
	2
	1
	2
	4,3
	3
	2
	3
	4,5
	4
	3
	4
	8
	5
	4
Com um peso de 150 g
	 Nºde variação 
	Tensão (Volts)
	Nós
	Ventre
	1
	9.6
	5
	4
	2
	10.9
	4
	3
	3
	12,6
	6
	5
A partir dos resultados obtidos do experimento observou-se que:
Nos pesos de 50g e 100g, quando a tensão aumentou formou-se mais ventres menores, proporcionalmente. 
No peso de 150g não foi possível formar ventres maiores, somente com a tensão maior conseguiu-se gerar a partir de três ventres , isso se dá por que com o peso citado a corda elástica se esticou e dificultou para formar os nós e ventres maiores.
5. CONCLUSÃO
O experimento foi muito satisfatório, pois atingiu o objetivo inicial de gerar as ondas estacionarias em uma corda elástica. Esse método de ensino auxilia na aprendizagem dos alunos, pois se trata de um recurso que além de ser chamativo, é diferente do método tradicional e induz o aluno a raciocinar, buscar entender o que está se passando em um experimento e associá-lo com os conceitos antes lecionados, ou seja, ajuda no desenvolvimento de suas aptidões e permite o melhor entendimento do assunto abordado, resultando num conhecimento que antes não era tão concreto, mas que agora através desta metodologia ficou mais evidente.
6. REFERÊNCIAS
 ASSIS, LUCAS. Ondas Estacionarias em uma corda. Disponível em: <http://www.pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/ondas-estacionarias-em-uma corda/361>Acesso em: 16 de novembro de 2017.