Institución Educativa San Gabriel ArcángelGuía de aprendizaje No. 3

Física grado 11Docente Sandra Liliana Osorio

LABORATORIO VIRTUAL Onda en una cuerda

Introducción

Con la simulación que se realizará se pretende realizar una comparación entre la velocidad de propagación teniendo en cuenta la longirud de onda y la velocidad considerando un movimiento rectlíneo uniforme.

Para empezar :

Ingresa al link: https://phet.colorado.edu/es/simulation/wave-on-a-string.

1. Click sobre la imagen 2. Explora.

Para esta práctica, se realizarán simulaciones de una onda con las siguientes configuraciones.

1. En la parte superior activamos “oscilar” y “sin extremo”2. En la parte inferior activamos “regla” y “Cronómetro”3. Calibramos los valores de amplitud y frecuencia (anexos al final del documento)4. Calibramos la amortiguación en “ninguna” y la tensión en media.5. Colocamos pausa si nuestra cuerda está oscilando.6. Iniciamos el cronómetro con el botón de play. Ten en cuenta que éste no empezará a

funcionar hasta que no comiencen las oscilaciones.7. Acomodamos una de las crestas en el punto cero de la regla. Para ello, hacemos click

sobre la regla y la desplazamos.8. Cuando esté ubicada, iniciamos la oscilación hasta que nuestra cresta llegue al centímetro

4.9. En ese momento, detenemos el cronómetro y hacemos lectura del tiempo.

La primera cresta se encuentra ubicada en el cm “0” de la regla

Observa que el cronómetro se encuentra encendido, no registra el tiempo hasta que empiece el movimiento.

Cuando la cresta llegue a los 4 cm, pausamos el movimiento y hacemos lectura del cronómetro

Para los cálculos:

Inicialmente calculamos la velocidad aplicando la fórmula del MRU (movimiento rectilíneo uniforme)

V= xt

Donde V= Velocidad de la onda (cm/s)

x= Distancia recorrida (cm)

t= tiempo (s)

V= 4 cm1,09 s

=3,7cm /s

Después calculamos la velocidad de propagación de la onda usando la fórmula:

V= λ . f

Donde V= Velocidad de propagación (cm/s) λ= longitud de onda (cm) f= frecuencia ( s-1)

Para hallar la longitud de onda, medimos la distancia que hay entre cresta y cresta utilizando la regla del simulador:

En nuestro caso es aproximadamente 2,5 cm.

Reemplazando los valores en la fórmula:

V=2.5cmx1.50 s−1=3.75 cm /s

Luego comparamos los resultados obtenidos por la dos fórmulas y vemos que son valores muy cercanos.

Finalmente se realiza el mismo ejercicio cambiando los niveles de tensión a baja y alta y observa el comportamiento de la onda.

PARA RESOLVER

1. Consultar los conceptos de tensión y amortiguación aplicado a las ondas2. Según las simulaciones realizadas como afecta la tensión de la cuerda, la velocidad de

propagación de la onda?3. Según los datos obtenidos en las diferentes simulaciones, ¿ cómo varía la velocidad de

propagación respecto a la longitud de onda?4. Cómo afecta la distancia recorrida, la velocidad de la onda?5. Qué pasaría si se colocara un extremo fijo al final de la cuerda? Qué fenómeno podría

describir este comportamiento?.6. Como influye la amplitud de la onda en la velocidad de propagación?

PARA EL INFORME DE LABORATORIO.

1. Realizar a mano los cálculos y anexar la foto a un documento de Word2. Realizar una tabla comparativa donde se puedan apreciar los diferentes resultados

obtenidos aplicando cada una de las fórmulas3. Tomar pantallazos de cada simulación en el momento en que se detiene la oscilación4. Contestar las preguntas propuestas en este documento5. Realizar conclusiones de la simulación.

ANEXO

DATOS PARA REALIZAR LAS SIMULACIONES

ESTUDIANTE AMPLITUD FRECUENCIAKevin Arroyave 0.5 y 1.0 1.0 y 2.4Maria Camila Ciro 0.52 y 0.95 1.2 y 2.3Julián David Díaz 0.58 y 0.9 1.3 y 2.1Simón Andrés González 0.6 y 0.88 1.35 y 2.0Mariana Guzmán Castrillón 0.64 y 0.85 1.38 y 1.97Dayana Carolina Mazo 0.61 y 0.83 1.4 y 1.9Octavio Alexander Morales 0.6 y 0.8 1.45 y 1.87Paulina Murillo 0.62 y 0.78 1.49 y 1.85María Fernanda Ortiz 0.65 y 0.75 1.51 y 1.83Gina Valeria Rodríguez 0.63 y 1.10 1.55 y 2.45Laura Sofía Rojas 0.55 y 0.93 1.6 y 2.3Nazly Geraldine Trejos 0.7 y 1.2 1.62 y 2.0Jasbleidy Torres 0.77 y 1.0 1.65 y 1.95Cristopher Zuleta 0.8 y 1.11 1.33 y 2.2

Recuerda que cada simulación se debe hacer con una amplitud y una frecuencia, en total cuatro simulaciones.

Luego se debe variar la tensión a baja y alta (en este caso se puede realizar una sola simulación en cada caso escogiendo una de las amplitudes y una de las frecuencias).