Ondas estácionárias em uma corda finita

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Alunos: Fábio Campos Lima
Lucas Barbosa Contreiro
Túlio Esteves

Física Experimental II

Ondas estacionárias em uma corda finita

Belo horizonte – 2012
Sumário

1 INTRODUÇÃO 3 2 PARTE EXPERIMENTAL 6 2.1 Objetivos 6 2.2 Material Utilizado 6 3 PROCEDIMENTOS 7 4 CONCLUSÃO 11 5 REFERÊNCIAS 13 6 APÊNDICE A 14

Introdução

Para introduzir o assunto devemos falar sobre as ondas estácionarias que são ondas que permanecem em uma posição constante em um intervalo de tempo arbitrário. Formam-se quando duas ondas idênticas se encontram, se movendo em sentidos opostos. Esse tipo de onda é caracterizado por pontos fixos de valor zero, chamados de nodos, e pontos de máximo também fixos, chamados de antinodos. São ondas resultantes da superposição de duas ondas de mesma freqüência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma direção e sentidos opostos.
Pode-se obter uma onda estacionária através de uma corda fixa numa das extremidades. Com uma fonte faz-se a outra extremidade vibrar com movimentos verticais periódicos, produzindo-se perturbações regulares que se propagam pela corda. Ao atingirem a extremidade fixa, elas se refletem, retornando com sentido de deslocamento contrário ao anterior. Dessa forma, as perturbações se superpõem às outras que estão chegando à parede, originando o fenômeno das ondas estacionárias.
Em uma corda uniforme de densidade linear de massa, submetida a uma tensão, a velocidade de propagação de um pulso ou de uma onda transversal é dada por

Sendo que, para pequenas amplitudes de oscilação, essa velocidade independe da forma e da amplitude da onda.

Figura I – Padrões de vibração ressonantes para uma corda com extremidades fixas (n=1, primeiro harmônico; n=2, segundo harmônico, e assim por diante).

Uma onda estacionária se caracteriza pela amplitude variável de ponto para ponto, isto é, há pontos da corda que não se movimentam (amplitude