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Situación e interrogantes:
El experimento de Melde para ondas estacionarias transversales, consiste en fijar una cuerda en uno de sus extremos a un diapasón entretenido eléctricamente (o un timbre eléctrico). Pasa por una polea y soporta un peso F que mide su tensión. El diapasón que vibra con frecuencia conocida produce un tren de onda incidente que se suma al tren de onda reflejado y se establecen ondas estacionarias, cuando la longitud de la cuerda es igual a un número entero de la longitud de onda sobre 2.
Variables a medir:
Longitud de la cuerda (L):
La longitud de la cuerda se mide ya que esta es necesaria para calcular la frecuencia, adicionalmente se debe conocer la tensión de la cuerda, la densidad lineal de la cuerda y el número del modo de vibración (n).
Masa de la cuerda (m).
La masa de la cuerda es necesaria para hallar la densidad lineal de la cuerda, la cual es necesaria para hallar la densidad lineal de la cuerda.
Frecuencia[Hz].
La frecuencia no se mide propiamente sino que con el generador se determina el valor que se desea para la frecuencia. Este valor se debe comparar con el valor de la frecuencia natural.
Valor del armónico (n):
El valor del armónico se aprecia visualmente. Y este sirve para los cálculos de la longitud de onda y la frecuencia propia del sistema.
Variables a hallar:
Frecuencia (F) propia del sistema [Hz]:
Se calcula la frecuencia propia del sistema y esta se debe comparar con el valor de la frecuencia dado por el generador.
Tensión (t) de la cuerda[N]
La tensión se halla mediante el uso de diagramas de cuerpo libre para la cuerda y la masa que esta soporta.
Densidad lineal de la cuerda[µ]
La densidad determina el comportamiento de la cuerda y esta es calculada usando su masa y su longitud.
Hipótesis:
Si la cuerda no esta tensa no se debe cumplir las ecuaciones usadas para calcular las variables a hallar.
Si se trabajara en el vacío la frecuencia natural debería ser igual a la producida por el generador y este continuaría agregando energía al sistema, y la amplitud aumentaría indefinidamente.
Si se trabaja con una cuerda gruesa se debe disminuir considerablemente la oscilación llegando hasta un punto en el cual el generador no pueda mover la cuerda.
Si el dispositivo se encuentra en el interior de un fluido (más denso que el aire) la amplitud de onda debería disminuir debido al mayor rozamiento.
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