electricidad y magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../practic… ·...

54

Upload: others

Post on 30-Jul-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora
Page 2: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora
Page 3: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es una propagación de

energía debido a una

perturbación física a

través de un medio.

ClasificaciónOnda

M del Carmen Maldonado Susano3

Page 4: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Partes de una Onda

Amplitud

Nodo

Page 5: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es el tiempo que tarda unapartícula en efectuar unaoscilación completa.

Su unidad en el SI es el segundo[s].

Período

Page 6: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Matemáticamente se expresa

como:

𝑇 =1

𝑓

Período

T : período [s]

f : frecuencia [Hz]

Page 7: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es el número de ciclos en unidad de

tiempo.

Su unidad en el SI es el hertz (Hz)

1f

T

Frecuencia

7

Page 8: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es la distancia recorrida por la

onda:

de cresta a cresta

de valle a valle

M del Carmen Maldonado Susano

Longitud de onda

Page 9: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es la velocidad con la que se

mueve la partícula.

Matemáticamente se expresa

como:

Velocidad de propagación

fv *

Page 10: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora
Page 11: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Son perturbaciones en medios

elásticos producidas por una

vibración.

Ondas Mecánicas

11

Page 12: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es cuando la fuente que

produce la perturbación

describe un movimiento

armónico simple.

ClasificaciónOnda Armónica

M d

el

Carm

en

Ma

ldo

na

do

Su

sa

no

12

Page 13: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es aquel movimiento que describe

una partícula sometida a una fuerza

restauradora proporcional a su

desplazamiento.

Se genera entonces un movimiento

periódico, es decir que se repite

cada cierto intervalo de tiempo.

ClasificaciónMovimiento armónico simple

13

Fuente

http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/dinam1p/mas.html

Page 14: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es aquella que se forma con

una onda que incide en un

punto fijo.

Onda Estacionaria

Page 15: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Se compone de dos ondas: una

onda incidente y una onda

reflejada.

Onda Estacionaria

Page 16: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Patrón de Onda Estacionaria

Modo de vibración

1

Nodos

2

Modo de vibración

2

Nodos

3

Page 17: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Patrón de Onda Estacionaria

Modo de vibración

3

Nodos

4

Modo de vibración

4

Nodos

5

Page 18: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es la relación que existe entre la

masa de la cuerda y la longitud de

la cuerda.

Densidad lineal

masa de la cuerda

longitud de la cuerda

M del Carmen Maldonado Susano

Page 19: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es una fuerza aplicada a la cuerdaelástica.

m: masa [kg]g : aceleración gravitatoria [m/s2]

Tensión

gmT *

Page 20: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Es la velocidad con la que se

mueve la partícula.

Una onda puede propagarse con

cierta rapidez a través de un

medio.

Velocidad de propagación

Tv

Page 21: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

1.Seguridad en la ejecución

Page 22: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

2.Objetivos

Page 23: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

3.Material

Page 24: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

3.Material

Page 25: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Características estáticas

Registrar las característica estáticas de la balanza.

Page 26: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Masa de la cuerda

Medir la masa de la cuerda en unidades

del SI.

masa de la cuerda_______________ [kg].

Page 27: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Longitud de la cuerda

Medir la longitud total de la cuerda en

unidades del SI.

longitud de la cuerda_______________ [kg].

Page 28: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Densidad lineal

Obtener la densidad lineal de la cuerda,

en unidades del SI.

densidad lineal de la cuerda =__________ [kg].

Page 29: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Tensión de la cuerda

gmT *

Con las 3 masas proporcionadas, obtener la masa

total. Esa será la masa suspendida, la cual originará la

Tensión de la cuerda.

Tensión de la cuerda =__________ [kg].

Masa suspendida =__________ [kg].

Page 30: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Para empezar a armar el diagrama

poner el seguro en el impulsor, es decir

mover el interruptor en la posición

“lock”.

Impulsor de ondas

Poner

seguro

Page 31: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Colocar la varilla de 1.5 m a una altura

mayor que 40 cm de la mesa, de manera

que se pueda manipular fácilmente.

Establecer una longitud del impulsor a la

varilla derecha de 1 [m].

Sugerencias armado

Page 32: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Diagrama

Del impulsor a la varilla 1 metro

Asegurarse de

que el

impulsor

tiene el

seguro

Page 33: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Diagrama de armado

Colgar las 3 masas proporcionadas,

para generar Tensión en la cuerda

Page 34: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

El generador de señales si tiene polaridad. El color rojoes positivo y el color negro es negativo.

Con la perilla de amplitud, poner la amplitud almáximo.

Con la perilla de frecuencia, bajarla hasta 2 Hz.

Buscar el modo de vibración 1.

Generador de Señales

Frecuencia

Amplitud

Page 35: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Para empezar a usar el impulsor de

ondas, quitar el seguro; es decir, poner

el interruptor en la posición “unlock”.

Impulsor de ondas

Quitar

seguro

Page 36: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

l : longitud entre

apoyos, se mantiene

constante todo el

experimento.

d : distancia entre

nodos, la vamos ir

midiendo.

Modos de vibración

Page 37: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

• Variamos la

frecuencia para

generar los modos de

vibración “n”.

• Medimos la distancia

entre nodos.

• Llenar la Tabla 1

Varíamos frecuencia

Page 38: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Tabla 1

2*d

Page 39: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Osciloscopio

Page 40: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Oscilscopio

Page 41: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Modelo Gráfico

La frecuencia

Modelo GráficoVariable independiente

Page 42: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Gráfica No. 1

Page 43: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Para poder generar una recta,

hacemos cambio de variable, es decir

la frecuencia la vamos a cambiar por

el período.

1T

f

Page 44: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Gráfica 2

Page 45: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Modelo Gráfico

Page 46: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Modelo GráficoModelo GráficoVariable independiente

El período

Page 47: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Pendiente

Velocidad de

propagación

Page 48: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Modelo Matemático

Page 49: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Modelo Matemático

m

m m T s b ms

Calcular el valor de la pendiente (m) y de

la ordenada al origen (b) y sustituirlo en la

ecuación siguiente.

Page 50: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Edición

Page 51: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Profesores revisores

revisoresIng. Ofelia Rodríguez Durán

I.Q .Luis Javier Acosta Bernal

M.I. Eduardo Bernal Vargas

M.I. Manuel de Jesús Vacio González

Q. Antonia del Carmen Pérez León

Ing. Gabriel Jaramillo Morales

Page 52: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Colaboración

Page 53: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

Bibliografía

Manual de Prácticas de Física

Experimental

Aguirre Maldonado Elizabeth

Gámez Leal Rigel

Jaramillo Morales Gabriel

Page 54: Electricidad y Magnetismodcb.ingenieria.unam.mx/wp-content/themes/tempera-child/.../Practic… · Es aquel movimiento que describe una partícula sometida a una fuerza restauradora

M del Carmen Maldonado Susano

Bibliografía

Física UniversitariaVolumen 1

Sears, Zemansky

Young, Freedman

Ed. Pearson Addison Wesley

Bibliografía

Páginas webMovimiento armónico simple (2019) tomado de: http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/dinam1p/mas.html