Roteiro Ondas Estacionarias(1)

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ 
 
Aula: Ressonância e Ondas Estacionária 
Curso: Turma: Data: / / 
Aluno 1: Aluno 3: 
Aluno 2: Aluno 4: NOTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Objetivos : 
- Reconhecer as características do fenômeno de ressonância e ondas estacionárias. 
- Determinar a massa específica linear de um elástico através da medida da velocidade de 
propagação de ondas. 
 
Fundamentação Conceitual. 
 
Equação de Taylor : v 

T
= onde  = m/L é a massa específica linear da corda, T é a tração e v = f . 
 
 
Procedimento: 
 
Parte 1 : Determinação da massa específica linear do elástico usando a balança. 
 
01. Determinar a massa do elástico: m = _______kg. 
 
02. Prender o elástico no sistema conforme mostra o esquema dado e orientações do professor. 
 
03. Colocar M =___________kg de massa suspensa. 
 
04. Determinar o comprimento total do elástico esticado: L = _______m. 
 
05. Calcular: B = _________kg/m. 
 
 
 
 
Parte 2 : Determinação da massa específica linear do elástico pela equação de Taylor. 
 
01. Variando a frequência do oscilador, encontrar a frequência do 3o harmônico (anote na tabela). 8,100hZ 
 
02. Meça com uma régua a distância entre os dois pontos de apoio do elástico (ponta do vibrador até a roldana). 
 
 D = 1,14m 
 
03. Calcule a velocidade v de propagação. 
Hz 
 
 
04. Repita o procedimento para o 5o e 7o harmônicos. 
 
3º harmônico 5º harmônico 7º harmônico 
f3 3 (m) v (m/s) f5 5 (m) v (m/s) f7 7 (m) v (m/s) 
24,3 0,760 18,468 40,3 0,456 18,977 56,6 0,236 18,452 
 
 
 
05. Na próxima tabela, anote o valor da massa suspensa (M) e calcule a tração (T) na corda. 
 
06. Calcule o valor médio da velocidade de propagação através dos valores obtidos no item 4. 
 
 
07. Calcule a massa específica (T) através da equação de Taylor. Use g = 9,76 m/s2. 
 
M (kg) T (N) vMED (m/s) T (kg/m) 
0,15103 1,47 18,452 
 
 
 
Parte 3 : Compare os valores de  obtidos nos dois métodos através do cálculo do erro relativo. 
 
100% 
−
=
B
TB
e


 = __________%. 
 
 
 
Atividades. 
 
1. Calcule (mostre a conta) as frequências dos seguintes harmônicos: 
 
Frequência fundamental: f1 = 10,53Hz 
Frequência do 4º harmônico: f4 = 32,2Hz 
 
 
 
 
2. Se a massa suspensa for alterada, os comprimentos de onda dos harmônicos sofrerão mudança? Justifique. 
 
 
3. Se a massa suspensa for alterada, as frequências dos harmônicos sofrerão mudança? Justifique. 
 
 
4. Se o comprimento da corda entre os dois apoios fixos for alterado, o que acontece com o comprimento de onda 
dos harmônicos, a frequência dos harmônicos e a velocidade das ondas? Justifique. 
 
 
5. Se iluminarmos uma onda estacionária com luz pulsante (luz estroboscópica) de mesma frequência que a da 
onda, veremos a imagem da corda parada. Explique o fenômeno.