Propagação Ondas Numa Corda

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UNIVERSIDADE DE ÉVORA

Relatório da Actividade Laboratorial nº2

VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DE

ONDAS NUMA CORDA

Física 1.2

ENGENHARIA GEOLÓGICA

ANO LECTIVO 2012/13

DOCENTE:

Maria Rosa Duque

Márcio Neto nº30429

Objetivos:

Estudo da velocidade de propagação de ondas numa corda em função da tensão aplicada e da massa por unidade de comprimento de corda.

Procedimento Experimental

Para a realização desta atividade experimental foi utilizado um gerador de sinais, que através da variação da frequência, obteve-se diferentes modos de vibração na corda de forma a se poder identificar o seu número de nodos e antinodos relativamente á frequência utilizada.

A seguinte imagem ilustra a montagem da experiencia:

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Fig.1 – Montagem utilizada na actividade experimental.

Material utilizado na experiencia

-1 gerador de sinais;

-1 corda metálica com μ(0,675g/m)e 1,67m de comprimento;

-1 corda metálica com μ(1,02g/m) e 1,67m de comprimento;

-1 roldana;

-1 íman;

- vários pesos, com as seguintes massas 50g, 100g, 200g e 500g;

Procedimento:

1º - Registou-se o valor do μ (massa por unidade de comprimento) da corda metálica.

2º - Variou-se a frequência no gerador de forma a registar-se 1, 2, 3, 4, 5 e 6 antinodos.

3º - Registou-se a frequência para 2 antinodos aplicando diferentes tensões na corda.

4º - Colocou-se outra corda metálica e registou-se o valor do μ (massa por unidade de comprimento) da mesma.

5º - Voltou-se a registar a frequência para 2 antinodos aplicando tensões diferentes.

Nota: Devido a má interpretação do protocolo laboratorial, anotou-se apenas valores relativamente a frequências onde se verificavam 2 antinodos.

Registo:

Corda	Massa (g)	Tensão (N)	Antinodos	Frequência (Hz)	Comprimento de onda	Velocidade (m/s)	T (s)
1μ(0,675g/m) 1,67L	500	4.9	2	52.97	0.83	43.97	0.019
300	2.94	2	42.6	0.83	35.36	0.023
200	1.96	2	35.8	0.83	29.71	0.028
150	1.47	2	31.7	0.83	26.31	0.032
100	0.98	2	26.1	0.83	21.663	0.038
2μ(1,02g/m) 1,67L	500	4.9	2	42.6	0.83	35.36	0.023
300	2.94	2	32.7	0.83	27.14	0.031
200	1.96	2	28.1	0.83	23.32	0.036
150	1.47	2	23.7	0.83	19.67	0.042
100	0.98	2	20.6	0.83	17.10	0.049

Tratamento de Dados:

Utilizou-se a seguinte fórmula para o cálculo da tensão T = m.g (N) (formula 1), em que nos diz que a tensão é igual a massa vezes a força vertical exercida pela gravidade.

Dada a dificuldade de medir com precisão o comprimento de uma onda, comprimento de onda obteve-se através da seguinte equação λ = 2.L/n (m) (formula 2), em que se considerou o comprimento total da corda (L), que neste caso era 1,66 m e dividiu-se pelo número de antinodos, dando assim, o comprimento de cada onda.

O cálculo do valor da velocidade da corda obteve-se pela fórmula, v = f. λ (m/s) (formula 3), em que nos diz que a velocidade da onda é igual à frequência (f) vezes com comprimento de onda (λ). Por fim, para se calcular o período (T) sabendo que é o inverso da frequência e obteve-se dessa forma o seu valor: T = 1/f (s) (formula 4).

Realizou-se o gráfico ln v em função de ln T, em papel logarítmico, com os valores obtido nos cálculos anteriores, para que se pudessem tirar conclusões através do declive da recta que é dado pela seguinte formula K=declive=Y1-Y2 / X1 – X2 (formula 5).

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