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GENERACIÓN DE ONDAS EN UNA CUERDA TENSA

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Lee las instrucciones que figuran más abajo o pasa a realizar las actividades que te propongo. La aplicación se lanza en otra página.

Una vez en el applet, para lanzar el panel de control, debes marcar la casilla correspondiente. Para cerrar el panel de control debes desmarcar la casilla antes de cerrar el applet. En caso contrario no se cierra.


Utiliza siempre estos controles de manejo de la simulación (applet de java) que figuran a continuación:


(Si la aplicación no responde a los mensajes desde el texto cancelarla pulsando X y vuelve a lanzarla)


Instrucciones de manejo del applet

Al cargarse el applet se verá una cuerda horizontal tensada. Marca en "Panel de control" para que éste emerja y poder establecer las condiciones de vibración y visualización.

En el cuadro de control elige primero el tipo de onda, pulso o función seno, su amplitud (que debe ser distinta de cero) y la frecuencia (empieza con frecuencias bajas).

Pon a cero el coeficiente de reflexión para que no rebote la onda y supón una cuerda de longitud infinita.

Señala "on" para que la animación empiece. Para cambiar valores pulsa "Reset" (pone los valores predeterminados inicialmente) y "Off".Cambia a los valores deseados y vuelve a lanzarla con "on".

Si haces cambios mientras está funcionando los efectos se manifiestan.

Puedes marcar el cuadro de "Fuerzas" mientras se está ejecutando el applet para ver la fuerza a que está sometida una partícula y también "Resultante vertical" para ver la resultante de las dos fuerzas (en color verde). La posición de la resultante se puede variar arrastrando la "Barra de scroll horizontal" que está en la parte inferior del applet y se puede demorar la ejecución aumentando el valor de "Delay".

Pon el valor del coeficiente de reflexión en -1: esto equivale a suponer que toda la energía rebota y la onda regresa con la misma amplitud hacia atrás. Si marcas la onda incidente y la onda reflejada verás como emergen dos pantallas más que muestran las dos ondas, una que va y otra que vuelve, y en la ventana principal del gráfico la resultante de las dos.

Cierra el applet principal desde el menú de la página. Si se cierra desde la animación, pulsando en la "x" de su borde superior, no se cierra el panel de control.


ACTIVIDADES

Realiza, observa y comprueba lo siguiente en la propagación de una onda en una cuerda tensa:

1- Fija "pulso", elige una amplitud y una frecuencia y elige como coeficiente de reflexión cero, Provoca la agitación del extremo de la cuerda pulsando a continuación ¨"on". Verás propagarse un pulso. Pulsa "off", aumenta el valor de la amplitud y comprueba que en este caso la separación de la posición de equilibrio es mayor y que la onda transporta más energía.

2.- Con las opciones anteriores marcadas elige como coeficiente de reflexión (-1) y comprueba como el pulso emitido interfiere con el que rebota. Si marcas las opciones "onda incidente y onda reflejada", verás en otras dos ventanas los pulsos que van y que regresan por separado.

3.- Elije el tipo de onda " función seno" y el coeficiente de reflexión cero (no rebota la onda ). Marca los valores predeterminados con "reset" y marca "fuerza" y "fuerza vertical resultante". Comprueba como la resultante en verde tiene valores variables pero siempre dirección vertical. Es la que comunica la aceleración de vibración de las partículas. Comprueba que cuanto mayor sea la amplitud mayor será la fuerza. ( F=m·a ; a( max)= w2A)

4.-Elige ahora como coeficiente de reflexión (-1) y comprueba como en la resultante de las dos ondas ( la incidente y la reflejada) se forman unos puntos que están siempre en la misma posición de equilibrio (no vibran). Tenemos una onda estacionaria con nodos fijos en la cuerda. En estos puntos concretos en los que no se mueve la cuerda, la vibración que va y la que vuelve están siempre en oposición de fase y se anulan.

5.- Realiza algunos cambios a tu antojo, pero recuerda que en otro apartado del tema estudiarás las interferencias más pormenorizadamente.

Autor de la página
José Villasuso Gato
Autor del applet:
 
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