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Ondas estacionarias

Visión general

Fuente: Arianna Brown, Asantha Cooray, PhD, Departamento de física & Astronomía, Facultad de ciencias física, Universidad de California, Irvine, CA

Las ondas estacionarias y ondas estacionarias, son ondas que no parecen propagarse y están producidas por la interferencia de dos ondas viajando en direcciones opuestas con la misma frecuencia y amplitud. Estas ondas parecen vibrar hacia arriba y hacia abajo con ningún movimiento lineal y son más fácilmente identificables en vibrante media finita como una cuerda de guitarra pulsada, agua en un lago, o el aire en una habitación. Por ejemplo, si una cadena es fijo en ambos extremos y se envían dos ondas idénticas viajando a lo largo de la longitud, la primera ola que golpeó la barrera final y reflejar en la dirección opuesta, y las dos ondas se superponen para producir una onda estacionaria. Este movimiento es periódico con frecuencias definidas por la longitud del medio y es un ejemplo visual de movimiento armónico simple. Movimiento armónico simple es el movimiento que oscila o es periódica, donde la fuerza restauradora es proporcional al desplazamiento, lo que significa el más algo es empujado, cuanto más empuja hacia atrás.

El objetivo de este experimento es entender las funciones de superposición de ondas y la reflexión en la creación de ondas estacionarias y aprovechar estos conceptos para calcular las frecuencias resonantes pocos primera u Ondas armónicas, de pie en un furtivo. Cada frecuencia que produce un objeto tiene sus propios patrones de ondas estacionarias, donde la onda con la frecuencia más baja posible se llama frecuencia fundamental. Un armónico es una onda que tiene una frecuencia proporcional a la frecuencia fundamental por números enteros enteros.

Procedimiento

1. observar la superposición y la reflexión de pulsos furtivos

  1. Estirar un resorte slinky o acero longitudinalmente a través de un piso o pasillo, con un estudiante sosteniendo un extremo y otro estudiante sostiene el otro. Utilice cinta para marcar dos longitudinalmente 'barreras' sobre un pie de distancia de la media de furtivo, en cada lado. Repita con las barreras que son dos pies de distancia de la media a cada lado.
  2. Tomen turnos lanzando pulsos (mover de un tirón furtivo una pequeña distancia h

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Resultados
Armónica (n) # Ciclos Tiempo total (s) Frecuencia (Hz) f/f0 Período (s) Longitud de onda (m)
1 10 19.2 0.521 (f0) 1 1.210 ..

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Aplicación y resumen

En este experimento, se analizaron los conceptos de superposición de ondas y ondas estacionarias en dos manifestaciones. Reflexión de la onda y constructiva frente a interferencia destructiva se visualizaron en la primera demostración. En el segundo, se midieron los cambios en frecuencia y periodo y frecuencias armónicas más altas fueron encontradas para ser número entero múltiplos de la frecuencia fundamental.

Un ejemplo famoso de las ondas estacionarias en el mundo real son las cuerda...

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Tags
Standing WavesStationary WavesVibrationTaut StringPlucked StringInterferenceWaves In Opposite DirectionsSame FrequencySame AmplitudeOscillating MotionSimple Harmonic MotionRestoring ForceDisplacementHooke s LawSlinky DemonstrationPhysicsWavelengthFrequencyAmplitudeConstructive Interference

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0:07

Overview

1:15

Principles of Standing Waves and Simple Harmonics

4:15

Observing the Superposition of Wave Pulses

5:39

Measuring Frequency of Standing Waves

6:37

Data Analysis and Results

7:50

Applications

9:05

Summary

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