RELATÓRIO CORDAS VIBRANTES

RELATÓRIO 01

CORDAS VIBRANTES

Laboratório de Física 2

Aluno: João Victor Cardoso

24/08/2021

Legendas

Imagem 1 – ilustração de onda estacionária.

Imagem 2 – Imagem do modelo do simulador utilizado

Tabela 1 – Tabela fn xn

Tabela 2 – Tabela fn x τ

Tabela 3 – Tabela fn x µ

Introdução

Ondas estacionárias são oscilações causadas pela interferência entre ondas com a mesma frequência. Elas podem propagar na mesma direção, porém em direções opostas.

Quando a onda incidente encontra a onda refletida pela extremidade fixa da corda, ela forma uma onda estacionária, também chamada de harmônica. As ondas estacionárias são assim chamadas porque não se propagam pelo espaço.

Elementos que compõem a onda estacionária:

Ventre: Ponto de interferência construtiva. Amplitude máxima.

Nó : Ponto de interferência destrutiva. Amplitude nula.

(Imagem 1)

Frequência F varia de acordo com os seguintes fatores:

número de antinodos (n),

comprimento da corda esticada (L),

tensão na corda (τ)

densidade linear da corda (µ),

fato que pode ser ilustrado pela seguinte expressão:

Objetivos

Analisar o efeito de ressonância de uma corda fixada em dois pontos.

Aplicar e inferir resultados pela aplicação da fórmula de lagrange.

Gerar resultados que permitiram observar o fenômeno

Materiais Utilizados

Gerador de áudio-frequência variável, alto-falante usado para vibração, balança, cordas de diferentes materiais e diâmetros, trena, roldana simples com cabo, suporte com base retangular, presilha universal, fixadores, suporte e massas, balança.

Procedimentos

No computador utilizando-se de simulador online (imagem 1) iniciou-se os procedimentos para obtenção de dados.

(imagem1)

( Imagem 2 )

Etapa 1

Ajustou-se o comprimento L para um valor igual a 4 metros;

Aplicou-se uma tensão na corda através de uma massa em uma das extremidades;

Ajustou-se a frequência até se observar uma onda estacionária, e repetiu-se o procedimento algumas vezes;

Anotou-se o valor de cada frequência e suas quantidades respectivas de antinodos observados;

Montou-se um gráfico fn x n.

Etapa 2

Mantendo o comprimento da corda fixo, escolheu-se um número de antinodos específico;

Em seguida ajustou-se a frequência e a tensão para que fosse observado o número de antinodos escolhido;

Realizou-se o mesmo processo para outras frequências e tensões;

Etapa 3

Foi escolhida uma tensão fixa;

E foi selecionado novamente um número de antinodos específico;

Ajustou-se a frequência e a densidade linear até que pôde ser observada uma onda estacionária com o número de antinodos escolhido;

Repetiu-se mais algumas vezes este processo para outras frequências e outras densidades lineares;

Montou-se um gráfico fn x µ;

Determinou-se o comprimento da corda a partir de cada gráfico e comparou-se seus resultados com o valor de 𝐿 fornecido usado na simulação. Depois disso, foram discutidos os resultados.

Resultados e Discussões

Na primeira etapa do experimento os dados para a execução do experimento que foram medidos inicialmente são:

Em seguida após alguns testes resultaram nos seguintes dados da tabela 1 ao qual