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UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA. FACULTAD DE INGENIERIA FISICA DE ONDAS Y MODERNA LABORATORIO No1 FENOMENOS ONDULATORIOS ELEMENTALES EN CUBETAS DE ONDAS Página 1 FENOMENOS ONDULATORIOS ELEMENTALES EN CUBETAS DE ONDAS Presentado por: DAVID CAMARGO SURMAY EDGARDO RIOS CESAR PÉREZ ALZAMORA JAVID SOLANO FIGUEROA UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL RIOHACHA LA GUAJIRA 2016

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UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA. FACULTAD DE INGENIERIA

FISICA DE ONDAS Y MODERNA LABORATORIO No1 FENOMENOS ONDULATORIOS ELEMENTALES EN

CUBETAS DE ONDAS

Página 1

FENOMENOS ONDULATORIOS ELEMENTALES EN CUBETAS DE ONDAS

Presentado por:

DAVID CAMARGO SURMAY

EDGARDO RIOS

CESAR PÉREZ ALZAMORA

JAVID SOLANO FIGUEROA

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL

RIOHACHA – LA GUAJIRA

2016

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UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA. FACULTAD DE INGENIERIA

FISICA DE ONDAS Y MODERNA LABORATORIO No1 FENOMENOS ONDULATORIOS ELEMENTALES EN

CUBETAS DE ONDAS

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FENOMENOS ONDULATORIOS ELEMENTALES EN CUBETAS DE ONDAS

PRESENTADO AL PROFESOR:

ALEX ACOSTA EFROS

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL

RIOHACHA – LA GUAJIRA

2016

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FISICA DE ONDAS Y MODERNA LABORATORIO No1 FENOMENOS ONDULATORIOS ELEMENTALES EN

CUBETAS DE ONDAS

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RESUMEN

El presente informe analiza el comportamiento experimental de una onda, dentro

del montaje (cubeta de ondas).La práctica se enfoca en la observación, generación

y propagación de pulsos y ondas de tipo periódicas sobre la superficie del agua,

donde al ser empleados tanto la cubeta de ondas como el espectrómetro, se analiza

este fenómeno con gran facilidad con el objetivo de verificar tanto el frente de onda,

como la ley de reflexión, principio de Hueyengs (principio de superposición) además

de los fenómenos de difracción e interferencia..

Palabras claves: onda periódica, frente de onda, reflexión, difracción, superposición

de ondas, interferencia.

Abstract

This report analyzes the experimental behavior of a wave within the assembly (wave

trough). Practice focuses on observation, generation and propagation of pulses and

periodic waves of such surface water to be used where both wave trough as the

spectrometer is analyzed this phenomenon with ease in order to verify both the wave

front, as the law of reflection, Hueyengs principle (superposition principle) as well as

diffraction and interference.

Keywords: periodic waveform, wavefront, reflection, diffraction, superposition of

waves, interference.

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INTRODUCCION

En este laboratorio estudiamos el comportamiento de las ondas sobre el agua. Las

ondas que se producen en el mar al paso de una lancha es un ejemplo muy común,

en este caso las observaremos desde una ³cubeta de ondas, que es una cubeta

que posee un fondo de vidrio que permite proyectar sobre una pantalla las crestas

y los valles. La dispersión de las ondas en forma de círculos que se van

ensanchando es un hecho conocido por todos.

Durante el desarrollo de la práctica se estudiara el movimiento ondulatorio

observando fenómenos relacionados con ondas mecánicas, en donde la

perturbación sobre agua genera la propagación de la onda a través de la media

(agua). Él movimiento ondulatorio se puede considerar como una propagación de

energía y cantidad de movimiento desde un punto del espacio a otro sin transporte

de materia. Dicha propagación puede tener lugar mediante ondas

electromagnéticas (luz visible) u ondas mecánicas (ondas en el agua, en una

cuerda, ondas sonoras etc.). Que permiten analizar los fenómenos básicos de la

propagación de ondas como la Reflexión, Refracción, Interferencia, Difracción,

además el principio de Huygens- Fresnel. Utilizando la propagación de un

movimiento ondulatorio en la superficie del agua para estudiar diferentes fenómenos

ondulatorios. Las ondas superficiales en un líquido se originan cuando una porción

del líquido en la superficie libre se desplaza de su posición de equilibrio. La

velocidad (V) de propagación de las ondas dependerá de su longitud de onda (λ),

las fuerzas recuperadoras que actúan sobre el líquido, que pueden ser externas

como la gravitatoria (g) o internas, como la tensión superficial (σ) y la densidad (ρ)

del medio. La relación entre estas magnitudes es muy compleja y depende tanto del

tipo de ondas como de la profundidad del líquido en el cual se propagan.

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OBJETIVOS

Objetivo general:

Este experimento permite observar algunos de los fenómenos ondulatorios

elementales más comunes que ocurren en la naturaleza. Se analizara el

comportamiento de las ondas cuando se propagan en un medio dispersivo y se

observara el cambio que sufren cuando chocan con un obstáculo.

Objetivo específicos:

Se estudiara la propagación de ondas sobre la superficie del agua. Se

determinara la velocidad de propagación en función de la frecuencia para

una determinada altura del lıquido en la cubeta.

Se observara el fenómeno de reflexión de ondas por obstáculos planos.

Se observara el fenómeno de refracción de ondas, comprobándose la ley de

Snell.

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FUNDAMENTOS TEORICOS

Una onda es aquella perturbación en los medios elásticos o deformables.

Es transportadora de energía; pero es incapaz de desplazar una masa en forma

continua. Toda onda al propagarse da lugar a vibraciones. Es importante notar que

el medio mismo no se mueve en conjunto en la dirección en que avanza el

movimiento ondulatorio. Las diversas partes del medio oscilan únicamente en

trayectorias limitadas.

La propiedad esencial del movimiento ondulatorio es que no implica un transporte

de materia de un punto a otro. El movimiento ondulatorio supone únicamente un

transporte de energía y de cantidad de movimiento.

La longitud de onda ( ) describe la

distancia existente entre dos crestas o

valles consecutivos o también se

puede decir que es la distancia,

medida en la dirección de la

propagación de la onda que existe

entre dos puntos consecutivos de

posición semejante.

Frecuencia (f).- Es el número de

ciclos realizados en cada unidad de

tiempo es decir es el número de

oscilaciones

(Vibraciones completas) que efectúa

cualquier partícula, del medio

perturbado por donde se propaga la

onda, en un segundo.

Velocidad de una onda (v).- Es la

rapidez con la cual una onda se

propaga en un medio homogéneo.

Una onda se propaga en línea recta y

con velocidad constante.

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Reflexión:

Cuando un rayo incide sobre una

superficie pulida y lisa y rebota hacia

el mismo medio decimos que se refleja

y cumple las llamadas "leyes de la

reflexión":

1.- El rayo incidente forma con la

normal un ángulo de incidencia que es

igual al ángulo que forma el rayo

reflejado con la normal, que se llama

ángulo reflejado.

2.- El rayo incidente, el rayo reflejado

y la normal están en el mismo plano.

(Si el rayo incidente se acerca al

medio en el plano del papel, el

reflejado estará en ese plano y no se

irá ni hacia adelante ni hacia atrás).

Refracción:

Se dice que un rayo se refracta

(cambia de dirección) cuando pasa de

un medio a otro en el que viaja con

distinta velocidad. En la refracción se

cumplen las siguientes leyes:

El rayo incidente, el refractado

y la normal están en el mismo

plano.

Se cumple la ley de Snell: sen i

/ sen r=v1 / v 2y teniendo en

cuenta los índices de refracción

n1 sen i=n2 sen r.

La luz se refracta porque se propaga

con distinta velocidad en el nuevo

medio. Como la frecuencia de

vibración no varía al pasar de un

medio a otro, cambia la longitud de

onda de la luz como consecuencia del

cambio de velocidad

Principio de Huygens

Es un método de análisis aplicado a

los problemas de propagación de

ondas. Afirma que todo punto de un

frente de onda inicial puede

considerarse como una fuente de

ondas esféricas secundarias que se

extienden en todas las direcciones con

la misma velocidad, frecuencia y

longitud de onda que el frente de onda

del que proceden.

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Esta visión de la propagación de las

ondas ayuda a entender mejor una

variedad de fenómenos de onda, tales

como la difracción. La Ley de Snell

también puede ser explicada según

este principio.

Por ejemplo, si dos sitios están

conectados por una puerta abierta y se

produce un sonido en una esquina

lejana de uno de ellos, una persona en

el otro cuarto oirá el sonido como si se

originara en el umbral. Por lo que se

refiere el segundo cuarto, el aire que

vibra en el umbral es la fuente del

sonido. Lo mismo ocurre para la luz al

pasar el borde de un obstáculo, pero

esto no es fácilmente observable

debido a la corta longitud de onda de

la luz visible. La interferencia de la luz

de áreas con distancias variables del

frente de onda móvil explica los

máximos y los mínimos observables

como franjas de difracción. Ver, por

ejemplo, el experimento de la doble

rendija.

Pulsos circulares (interferencia)

Cuando la cresta de una onda se

superpone a la cresta de otra, los

efectos individuales se suman. El

resultado es una onda de mayor

amplitud. A este fenómeno se le

llama interferencia constructiva, o

Ondas constructivas Ondas destructivas

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refuerzo, en donde se dice que las

ondas están en fase.

Cuando la cresta de una onda se

superpone al valle de otra, los efectos

individuales se reducen. La parte alta

de una onda llena simplemente la

parte baja de la otra. A esto se le

llama interferencia destructiva, o

cancelación, donde decimos que las

ondas están fuera de fase.

Materiales

cubeta de ondas con accesorios

obstáculos

motor eléctrico

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1. JUSTIFICAR ¿PORQUE LOS

PULSOS SON DE FORMA

CIRCULAR?

La variación infinita de pulsos sobre

un punto específico además del frente

de onda inicial determina la forma de

pulso circular de propagación de la

onda mecánica sobre el flujo elástico.

2. ¿CON QUE PROPIEDAD DEL

MEDIO LO ASOCIA?

La onda mecánica al ser propagada

por el medio genera una velocidad de

onda específica que depende del

módulo de elasticidad del fluido en el

que se propaga y la densidad del

medio.

3. ¿PORQUE AL INICIAR ES

MAS BRILLANTE Y

DISMINUYE?

La onda inicial siempre tendrá una

mayor amplitud por lo tanto generara

ondas de radios mayores y al

propagarse las ondas tendrán

mayores radios y amplitudes lo que

generara su posterior desaparición.

4. ¿POR QUE CON EL TIEMPO

TIENDE A DESAPARECER?

A medida que la amplitud de la onda

empieza a crecer o esta se acerca a

0, la onda se alejara y tendera

siempre distancias mayores

ocasionando la no visibilidad de la

onda en el espacio.

5. AL PERDURAR EL PUNTO

EN QUE PUNTO LA ONDA

SERA TOTALMENTE PLANA

Al perpetuar el punto inicial de

propagación de onda las infinitas

perturbaciones o puntos generaran las

ondas creando la superposición de la

onda y su disipación además que la

amplitud que tiende a infinito o 0 lo

que generara la onda mecánica plana.

6. DEFINA FRENTE DE ONDA

PLANA

DEFINICION1: punto inicial o el medio

como la onda se propaga al perturbar

infinitos puntos lo que genera la

disipación total de la onda

(infinitamente).

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DEFINICION2: generada en una

fuente puntual situada en el infinito

generando que el radio de la onda

tienda a infinito por lo que genera una

onda plana en el infinito.

7. DEFINA RELEXION DE

ONDA: Cambio de dirección

que experimenta la onda dentro

del mismo medio (objeto –

imagen)

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CONCLUSION

Al ser perturbados varios puntos dentro del medio, la variedad de ondas que

se disipan se superponen una sobre otra, generando una sola onda

prolongada al infinito.

La energía de la onda se disipa en el espacio al ser este medio elástico.

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BIBLIOGRAFIA

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los derechos.

http://es.wikiversity.org/wiki/Relatividad_Especial

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