Fisica

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

CORDA VIBRANTE

Curso de Engenharia Química Física Geral e Experimental II, Turma II

Maringá, 16 de outubro de 1998.
1 INTRODUÇÃO

Nesta prática tem-se por objetivo estudar os fenômenos de ressonância, gerar ondas estacionárias em uma corda, analisar a dependência da freqüência da vibração da corda, com o nº de ventres, comprimento e tensão aplicada, além de determinar a densidade linear da corda.

1 PRINCÍPIOS TEÓRICOS

Consideremos uma corda fixa nas suas extremidades e sujeita a uma certa tensão. Se excitarmos um ponto desta corda através de um vibrador de freqüência qualquer, toda a extensão da corda entrará em vibração. São as chamadas Oscilações Forçadas. Quando a freqüência do vibrador é igual a uma das freqüências próprias da corda, dizemos que o vibrador e a corda estão em ressonância. Neste caso, a amplitude de vibração da corda é máxima, e além disso, formam-se na mesma, ondas estacionárias. Quando uma onda se propaga através de um meio, as partículas deste realizam um movimento oscilatório, que pode ser representado pela equação: [pic] y – deslocamento de partícula, em relação à posição de equilíbrio; ym – deslocamento máximo (amplitude); k – número de onda; ( – comprimento de onda; ( – freqüência angular; f – freqüência; T – período. A onda estacionária se forma pela superposição de duas ondas que tenham a mesma freqüência, velocidade e amplitude e que se propaguem em sentidos opostos. Consideremos duas ondas progressivas: [pic] [pic] A onda resultante pelo princípio da superposição é: [pic] que é uma equação de onda estacionária. Na onda estacionária, cada ponto tem sua amplitude dada por: [pic] Por estas equações observamos que a amplitude