Ondas
estacionarias en una cuerda sujeta por ambos extremos
Realización
Cuando se estudian las ondas estacionarias
en una cuerda sujeta por ambos extremos debemos de tener en
cuenta tres ecuaciones fundamentales:
Combinando las tres obtenemos la ecuación
que ha de satisfacerse para que exista onda en la cuerda:
El dispositivo experimental es muy sencillo (ver imágenes):
una cuerda, unas pesas, un vibrador conectado a la red eléctrica (50 Hz)
por medio de un transformador, una polea y un metro o similar.
Las pesas
proporcionan a la cuerda la tensión necesaria.
La polea permite variar la
longitud de la cuerda deslizando el vibrador sobre la mesa.
Cuando el vibrador se conecta a la corriente (a través de
un transformador de 12 V/2 A) la cuerda vibra con una
frecuencia de 50 Hz (la de la corriente alterna).
Las ondas estacionarias en una cuerda se
pueden conseguir de distintas maneras (ver el documento
Ondas estacionarias en una cuerda):
Mantenemos fija la cuerda (m),
su tensión (T) y la frecuencia de oscilación (f).
Para
satisfacer la ecuación planteadavariaremos la longitud de la cuerda.
Al mantenerse invariable la velocidad y la frecuencia todos los armónicos tendrán la misma longitud de onda.
Mantenemos
fija la cuerda (m), su longitud (L) y la frecuencia
de oscilación (f).
Para
satisfacer la ecuación planteadavariaremos la tensión de la cuerda.
Si lo hacemos así (ver ecuación más arriba)
variará la velocidad de la onda y, en consecuencia, su longitud de
onda (ya que la frecuencia de oscilación permanece invariable).
