pratica 6 - ondas estacionarias em uma corda

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
CURSO: BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ONDAS E TERMODINÂMICA
NOTA
EXPERIMENTO 6: INTERFERÊNCIA DE ONDAS E MODOS NORMAIS – ONDAS NA CORDA
PROF. JOSÉ LUIZ
ALUNO(A): TURMA: DATA:
1 – OBJETIVO: Observar as relações existentes entre a freqüência e o comprimento de uma corda, quando é obtida a 
condição de onda estacionária. Determinar a velocidade destas ondas;
2 – FUNDAMENTO TEÓRICO: Quando um pulso é produzido 
numa corda, fixa nas duas extremidades, este retorna invertido. Se 
neste intervalo de tempo, outro pulso for produzido este interferirá 
construtivamente ou destrutivamente com o primeiro. Se uma 
seqüência uniforme de pulsos for produzida, sacudindo uma 
extremidade da corda para cima e para baixo, poderá se formar uma 
onda estacionária, desde que os pulsos refletidos estejam em fase 
com os pulsos que chegam. Porém, isto só ocorre para determinadas 
freqüências. Supondo que a velocidade de propagação de qualquer 
harmônico é a mesma (isto é apenas aproximadamente verdadeiro!) 
podemos relacionar v, λ, f, e L como se segue:
 v=n . f n
n=
2.L
n com n=1,2, 3, 4,...
O harmônico fundamental é dado por n = 1. Onde λn é o 
comprimento da onda relacionado com o comprimento L da corda da 
forma explicitada na Fig. 01.Podemos relacionar a velocidade da 
onda na corda por:
v=T
 onde T é a tensão na corda (força com que a corda é esticada medida pelo dinamômetro) e ρ é a densidade linear da 
corda que pode ser medida pela razão entre a massa e o comprimento da corda.
4 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
4.1 – O sistema deve estar montado conforme a Fig. 02. Identifique cada 
componente deste sistema antes da realização das medidas. Determine o 
comprimento total do fio e a sua densidade.
LTotal = ____________, m = _______________.
ρ = _______________.
O fio oscilador,quando esticado, deve ficar paralelo à mesa e deve passar 
pela roldana. Observe para que, quando visto de cima, a haste vibrante fique alinhada com o fio oscilante. Isto garantirá 
uma onda polarizada na corda (contida no plano vertical). Ligue a chave geral, coloque a frequência no seu máximo. 
Lentamente diminua a frequência até obter uma onda estacionária nítida.
Você notará que é preciso vibrar o cordão com a freqüência certa para que apareça a onda estacionária, esta freqüência é 
conhecida como freqüência natural da corda, ou seja, é a freqüência em que a haste de vibração entra em ressonância 
com a corda.
UFERSA – DCEN – Lab. Ondas e Termodinâmica________________________________________________________1
3 – MATERIAL UTILIZADO
• Corda elástica; • Régua ou trena;
• Tripé para sustentação; • dinamômetro;
• Gerador de pulsos para vários tipos de freqüência;
Figura 1 - Quatro modos de vibração para uma 
corda de tamanho L fixada nas duas extremidades.
Figura 02 – Aparato experimental
4.2 – Demonstre que f n=
n
2.L  T .
Resposta:
4.3 – Obtenha o comprimento do fio entre os pontos fixos (veja a Fig. 02)
L = ______________
Agora, tente obter um harmônico, depois varie a tensão na corda até que surja outro harmônico e anote na tabela abaixo. 
Para cada harmônico n determine o comprimento de onda λn, a velocidade de propagação v e a frequência de oscilação fn. 
Harmônico (n) Tensão (N) Velocidade (m/s) λ (m) Frequência (Hz)
Tabela 01
4.4 – Com o sistema montado e funcionando para uma dada freqüência, comprimento e tensão, localize os nós e 
antinodos da onda estacionária formada. Tente obter o terceiro harmônico. Segure firmemente um dos nós, observe o 
ocorrido. Desligue o gerador e explique o que ocorreu ao segurar um dos nós: 
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4.5 – Que relação existe entre a freqüência de cada harmônico fn e a frequência fundamental f1?
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4.6 – De acordo com o experimento, que efeito ocorre nos harmônicos e na velocidade quando se aumenta a tensão na 
corda? 
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4.7 – Considerando que a corda utilizada no experimento suporta uma tensão máxima de 5,0 N, determine a máxima 
velocidade que um pulso pode viajar na corda. Qual a frequência fundamental de vibração nessas condições.
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4.8 – Uma corda longa de massa M é pendurada no teto e pende verticalmente. Um pulso ondulatório é produzido na 
extremidade inferior e se propaga para cima. A velocidade da onda se altera a medida que o pulso sobe a corda? 
Explique.
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5 – CONCLUSÃO:
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6 – BIBLIOGRAFIA
[1] – Sears & Zemanski, Young & Freedman, Física II, Ondas e Termodinâmica, 12ª Edição, Person, 2008.
[2] – Resnick, Halliday, Krane, Física 2, 5ª Edição, LTC, 2007.
UFERSA – DCEN – Lab. Ondas e Termodinâmica________________________________________________________3
	Universidade Federal Rural do Semi-Árido
	Departamento de Ciências Exatas e Naturais
	Curso: Bacharelado em Ciência e Tecnologia
	Disciplina: Laboratório de Ondas e Termodinâmica
	NOTA
	Experimento 6: Interferência de Ondas e Modos Normais – Ondas na Corda
	Prof. José Luiz
	5 – CONCLUSÃO:
	6 – BIBLIOGRAFIA