AVANCE DE PROYECTO DE CURSO Datos generales: En los espacios correspondientes detalle al máximo el Titulo, objetivos y describa el producto a desarrollar a lo largo del curso. Título del Proyecto : maqueta DE ONDAS MECANICAS CURSO: FISICA 2 CODIGO DE CLASE: 3455 INTEGRANTES: (En orden alfabético) ALEGRE BUSTAMANTE LUIS FERNANDO CABRERA CERDAN ABEL GODOY KASENG CARLOS MARTIN PINEDO RUIZ WILLIAN ZEGARRA RAMOS KEVIN JEAN PIERR CARRERA: ING. CIVIL - ING.INDUSTRIAL CICLO(S): 3er CICLO Fecha de Presentación: 01/junio/2019 Descripción breve del Proyecto a realizar: La elaboración de este proyecto tiene el fin de medir las distintas variables con las cuales se modela el movimiento ondulatorio de las ondas mecánicas. Las ondas mecánicas son aquellas que requieren de un medio material para propagarse, por lo cual se elabora una maqueta con distintos experimentos físicos, los cuales nos ayudaran a describir el comportamiento de las ondas en distintos medios, comparando daros teóricos con los experimentales, analizando el porcentaje de error y a que se debió este. Objetivos: OBJETIVO(S) GENERAL(ES): Describir el comportamiento de las ondas mecánicas mediante mecanismos físicos. OBJETIVO(S) ESPECÍFICO(S): Calcular a partir del comportamiento de las ondas mecánicas cada una de las variables que hacen parte de este. Comprobar que los datos experimentales obtenidos son acordes a los datos teóricos. Determinar el porcentaje de error del ámbito experimental respecto a el teórico. Bosquejo del proyecto (Debe presentar un dibujo o bosquejo realizado en algún programa de computador del prototipo a realizar) maqueta DE ONDAS MECANICAS Revisión Bibliográfica Para esta sección presentamos las referencias para nuestra investigación de este proyecto Maquetas de Ondas Mecánicas: Elementos de una Onda Ciclo. - Se le llama también fase y viene a ser el movimiento ordenado por una onda comprendida entre dos puntos consecutivos de posición semejante. Período (T). - Es el tiempo transcurrido durante la realización de un ciclo. C) Frecuencia (f). - Es el número de ciclos realizados en cada unidad de tiempo. La frecuencia es la inversa del período. Longitud de onda (λ). - Es la distancia, medida en la dirección de la propagación de la onda que existe entre dos puntos consecutivos de posición semejante. También se le define como el espacio que una onda recorre en un tiempo igual al período. ENERGIA TRASMITIDA POR LAS ONDAS EN UNA CUERDA Sabemos que a medida que las ondas se propagan por algún medio, ellas transportan energía y momentum lineal. Enfoquemos la atención sobre un elemento de la cuerda de longitud ∆ x y masa ∆ m, cada elemento se mueve verticalmente con un movimiento armónico simple. La energía total ∆E asociada al elemento una partícula está dada por: Entonces en un elemento de longitud ∆ x, que tiene una masa ∆ m = µ ∆ x la energía es: La potencia transmitida por la onda es igual a la energía contenida en una longitud de onda dividida entre el periodo de la onda La potencia media o la rapidez con la que se transmite la energía a lo largo de la cuerda está dada por: Si v es la velocidad de la onda. Para poner un ejemplo donde podamos expresar los conceptos expliquemos en problemas una onda cuya ecuación es y = 0,072 sen(2,6x - 270 t), en unidades del S.I. Se propaga por una cuerda de densidad lineal µ =0,080 kg/m. Hallar la potencia media que se propaga. Solución: Para determinar la potencia media necesitamos conocer la velocidad de propagación v = w/k , de la ecuación observamos que : k = 3,6 m-1 y w = 270 rad/s Entonces v = 270/2,6 m/s = 103,8 m/s Pm =( µvw2A 2 )/2 Pm = (0,08)(103,8)(270)2 (0,072)2 /2 Pm = 1569,0 W Se tiene una cuerda cuya densidad lineal de masa µ = 2 kg/m. Si la ecuación de onda viajera es y = 2 sen (πx −πt ) cm. Determine la tensión de la cuerda si esta se encuentra horizontal. Solución Para determinar la tensión de la cuerda necesitamos conocer la velocidad de la onda y la densidad lineal de la cuerda v = w/k = πx10-2 /π = 1x10-2 m/s Sabemos que v = (T/µ) 1/2. Entonces: 1x10-2 = (T/2) -1/2; T = 2x10-4 N. MOVIMIENTO ONDULATORIO La propagación de una onda mecánica requiere que el medio sea elástico y posea inercia. De la relación entre estas dos propiedades depende la velocidad de propagación de una onda en un medio material. Así, en general, la velocidad de propagación de una onda se expresa por: que aplicado al caso de un pulso en una cuerda sería: donde T es la tensión (propiedad elástica) y µ es la masa por unidad de longitud de la cuerda, densidad lineal, (propiedad inercial). que aplicado al caso de un pulso en una cuerda sería: donde T es la tensión (propiedad elástica) y µ es la masa por unidad de longitud de la cuerda, densidad lineal, (propiedad inercial). ECUACION DE ONDA La expresión matemática que representa la propagación de una onda es una función de la coordenada de la dirección de avance y del tiempo. A dicha función se la denomina función de onda. y = f (x, t) Si el movimiento de avance de una onda es de izquierda a derecha, la función es de la forma: y = f (x - vt) Y si se desplaza de derecha a izquierda, tiene la forma: y = f (x + vt) Donde v es la velocidad a la que se propaga La onda. Referencias Bibliográficas A, M. P. (2006). Ondas Mecanicas. Red de Revistas Científicas de América Latina, 247. Dueñas, J. M. (2014). Web del Profesor Antonio Herrera Escudero. Obtenido de https://www.uv.mx/personal/aherrera/files/2014/05/C-Oscilaciones-y-Ondas.pdf French, A. P. (1988). Vibraciones y ondas. MIT. Garcia, A. F. (2012). Instituto de Física . Obtenido de http://www.fisica.edu.uy/~cris/teaching/ondas_parte1_2012.pdf IBERO. (2008). Publicaciones FIsicas. Obtenido de Ibero publicaciones: https://ibero.mx/campus/publicaciones/fisica/pdf/14ONDASmecanicas.pdf Martínez, O. E. (2000). Ondas: Es Fisica. Obtenido de http://users.df.uba.ar/vera/libros/Ondas_es_fisica.pdf Moreira, A. P. (2006). Desarrollo conceptual acerca de ondas mecánicas. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 29. N., L. B. (2016). Las Ondas. Obtenido de Eureka: http://www.umce.cl/joomlatools-files/docman-files/universidad/revistas/eureka/revista8/4-fotografia-Las-ondas.pdf STITES, N. P. (2003). Ondas y Movimiento Ondulatorio. 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