Fisica

Estudo do Movimento Ondulatório

Faculdade AREA1, Graduação em Engenharia de Produção.

Eliel Sales Santos; Gleison Santana dos Santos; Igor dos Santos; Heber Pimenta e Tiago Bastos.

Entregue ao professor Dourival Edgar dos Santos Junior da Disciplina de Fenômenos Oscilatórios e Termodinâmica.

Resumo: O objetivo deste experimento é realizar uma análise prática dos fenômenos associados às ondas estacionárias em cordas; através de estudos comparativos embasados pelas referências teóricas relativas ao assunto abordado.

I. INTRODUÇÃO

Ao serem fixadas as extremidades de uma corda que passa a estar sujeita a uma determinada tensão, se a mesma for excitada em um dos seus pontos, através de um dispositivo que gere uma vibração de frequência qualquer, toda a extensão da corda vibrará também. Quando a frequência desta vibração for igual a uma das frequências próprias da corda, podemos afirmar que o sistema entrou em ressonância. Neste caso, a amplitude de vibração da corda é máxima, e, além disso, formam na mesma, ondas estacionárias. Foram realizados três experimentos com o objetivo de determinar a velocidade de propagação de onda em uma corda, determinar a relação entre a densidade da corda e a freqüência fixada no terceiro harmônico e o estudo da relação entre a tração na corda e a freqüência também fixada no terceiro harmônico.

Neste experimento foram empregadas as fórmulas do comprimento de onda (λ) e da velocidade (v). Não foi necessária a utilização da formula para determinar a freqüência por conta de um gerador de sinais que forneceu este dado com considerável precisão.

Sendo que:

λ = comprimento de onda (m);

L = comprimento da corda (m);

n = numero de harmônicos;

v = velocidade de propagação (m/s);

f = frequência (Hz).

II. EXPERIMENTO

Para este experimento de determinação da velocidade de propagação da onda em uma corda, foi utilizada um anel metálico de massa m= 50g, um gerador de sinais da marca DAWER (FG–200D), um osciloscópio , um amplificador de sinais; alto falante, fios de nylon com diferentes espessuras, suporte com roldana, uma trena , caneta, caderno e calculadora.

Foi realizada a montagem do esquema de circuito apresentado na Figura 1 e medido o comprimento do fio (L=120cm).

Figura 1: Representação esquemática do sistema utilizado no experimento.

III. RESULTADOS

A tabela 1 apresenta a relação do harmônico, com o comprimento de onda, frequência e velocidade originando os gráficos 1 e 2, onde observa-se no fráfico 1 que com o auento do harmõnico há também o aumento da requência de em uma relação diretamente proporcional, enquanto a velocidade da onda mantém-se estável. No gráfico 2 observa-se que com aumento do harmônico há a redução do comprimento de onda em uma relação exponencial e inversamente