Ones progressives en una corda: velocitat, freqüència i longitud d'ona

1 · Prediu

Una corda amb tensió fixa porta una ona progressiva. Si l'excites a una freqüència més alta, què passa amb la longitud d'ona?

• La longitud d'ona s'escurça: la velocitat de l'ona queda fixa, o sigui que més freqüència comprimeix el patró.
• La longitud d'ona s'allarga amb més freqüència.
• La longitud d'ona no canvia amb la freqüència.

2 · Configura

1. Obre el predefinit d'ona progressiva i prem Restableix. La tensió de la corda (120 N) i la densitat lineal (0.01 kg/m) són fixes.
2. Activa la lectura de longitud d'ona a la corda.
3. Defineix la freqüència d'excitació per a cada prova i enregistra la longitud d'ona un cop el patró és estable.

3 · Recull dades

Representa la longitud d'ona λ (eix y) contra 1/f (eix x) per a les tres proves. La línia és recta i passa per l'origen?

4 · Analitza

1. Per a una prova, calcula v = √(T/μ) amb T = 120 N i μ = 0.01 kg/m, i després λ = v/f. Compara totes dues amb la taula.
2. La velocitat de l'ona és la mateixa a les tres proves. Explica, amb v = fλ, per què doblar la freqüència ha de dividir per dos la longitud d'ona.

5 · Amplia

1. Si incrementessis la tensió de la corda en lloc de la freqüència, la velocitat de l'ona pujaria o baixaria? I la longitud d'ona a freqüència fixa, s'allargaria o s'escurçaria?
2. La velocitat d'una ona depèn del medi (aquí tensió i densitat lineal), no de com de pressa sacseges la corda. Explica per què la freqüència i la velocitat de l'ona són magnituds independents que defineixes per separat.

La física al darrere d'aquest experiment

← Torna a l'experiment

138 fulls de treball de laboratori de física gratuïts i imprimibles