Cubeta De Ondas (autoguardado)

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ

CUBETA DE ONDAS

ASIGNATURA Cálculo Aplicado a la Física 1 DOCENTE Jimmy William Munayco Solorzano SECCIÓN 8845 TURNO Mañana

INTEGRANTES     

Alejandro Aparicio D. Harold Arana Ll. Ricardo Brioso G. María Llauce Ch. Yahaira Mautino J.

Cod. U17307779 Cod. U18212227 Cod. U18204625 Cod. U18102818 Cod. U17305736

Lima, 16 de Julio del 2019

Informe del proyecto Cubeta de Ondas

ÍNDICE 1. RESUMEN…………………………………………………….…3 2. INTRODUCCIÓN……………………………………………… 3 3. OBJETIVOS……………………………………………………. 3

4. FUNDAMENTO TEÓRICO…………………………………...4

5. METODOLOGÍA 5.1 MATERIALES………………………………………………6 5.2 PROCEDIMIENTO…………………………………….…...6 5.3 INTENTOS…………………………………………………..7

6. RESULTADOS………………………………………………….8

7. CONCLUSIONES……………………………………………….8

8. ANEXOS…………………………………………………………9

9. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA…………………………..10

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PROTOTIPO DE CUBETA DE ONDAS 1. RESUMEN

En este trabajo vamos a presentar un prototipo de la cubeta de ondas, utilizando materiales de bajo costo. Este posee un sistema electromecánico que usa la vibración sobre el agua para poder generar ondas y tiene como fin el poder demostrar los fenómenos básicos del movimiento ondulatorio, que son: reflexión, refracción, interferencia y difracción. Asimismo, se puede analizar la amplitud, longitud, frecuencia, velocidad de propagación, onda incidente y onda reflejada de una onda. Palabras Claves: movimiento rectilíneo uniforme, movimiento ondulatorio, movimiento armónico simple, reflexión, refracción, interferencia, difracción.

2. INTRODUCCIÓN

La Cubeta de Ondas es un proyecto basado en el ámbito de la física, dado que es uno de los pocos trabajos que nos permite observar la propagación de las ondas en dos dimensiones. Para este trabajo, se necesita de un recipiente de vidrio parcialmente con agua o un líquido transparente con una mínima densidad, que sirva como base para la propagación y visibilidad de las ondas. Esta al estar en contacto con una pieza de metal, usada como conductor de vibración causada por el motor, genera ondas en la superficie del agua que podemos visualizar para posteriormente ser estudiadas.

3. OBJETIVOS 

Determinar los factores que influyen en la propagación mecánica de las ondas en fluidos.



Lograr visualizar la propagación de ondas en 2 dimensiones.



Observar los fenómenos de reflexión, refracción, interferencia, y difracción de las ondas.



Observar los componentes de las ondas que se propagan por el pulso del motor en la cubeta.

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4. FUNDAMENTO TEÓRICO El fundamento teórico para este proyecto es en base a la propagación de ondas. 

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME: Describe el desplazamiento de un objeto en una sola dirección con una velocidad y tiempo constante en una determinada distancia.



MOVIMIENTO ONDULATORIO Proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o

electromagnéticas. En

cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio. 

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE Es un movimiento periódico, y vibratorio en ausencia de fricción, producido por la acción de una fuerza recuperadora que es directamente proporcional a la posición, y que queda descrito en función del tiempo por una función trigonométrica (seno o coseno).



REFLEXIÓN Es el cambio de dirección de una onda, que, al entrar en contacto con la superficie de separación entre dos medios cambiantes, regresa al medio donde se originó. Ejemplos comunes son la

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reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua. 

REFRACCIÓN Es el cambio de dirección y velocidad que experimenta una onda al pasar de un medio a otro con distinto índice refractivo. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos.



INTERFERENCIA Es un fenómeno en el que dos o más ondas se superponen para formar una onda resultante de mayor, menor o igual amplitud. El efecto de interferencia puede ser observado en todos los tipos de onda, como ondas de luz, radio, sonido, entre otros.



DIFRACCIÓN Es un fenómeno característico de las ondas que se basa en la desviación de estas al encontrar un obstáculo o al atravesar una rendija. La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz visible y las ondas de radio.

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5. METODOLOGÍA

5.1 MATERIALES Para poder realizar el proyecto de prototipo de cubeta de ondas, necesitamos los siguientes materiales: 

12 Pernos ¼ con sus respectivas tuercas.



1 recipiente de vidrio con las siguientes medidas: 15x25.5x8 cm.



2 soportes de madera de 22 x 2.3 x 2.3 cm.



2 soportes de madera de 18.5 x 2.3 x 2.3cm.



4 soportes de madera de 13x4x4cm (estos soportes tienen en su extremo superior una cavidad de 3cm de profundidad para poder sujetar el recipiente y una cavidad en el extremo inferior para que ocupe menos espacio el soporte con el que se conecta).



1 soporte de madera de 15.5x1x5.5 cm.



1 soportes de madera de 29.5x0.7x5.5 cm.



1 equipo sonoro 2W a 8Ω.



1 sistema de alumbrado simple



1 sistema de alumbrado intermitente



1 interruptor



1 batería de 5v



Agua

5.2 PROCEDIMIENTO Los pasos que seguimos en la realización de nuestro proyecto son los siguientes: 1.- Necesitamos situar los 4 soportes de madera de 13 cm debajo del recipiente, dejando las muescas superiores de 3cm para sujetar el recipiente. 2.- Aseguramos los soportes inferiores con mayor distancia de separación haciéndolos encajar con las perforaciones de la madera de 29.5 cm de largo y colocamos el perno desde el exterior para después ajustar la rosca. El lado paralelo debe quedar libre para poder visualizar mejor las ondas formuladas. 6

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3.- Colocamos los soportes inferiores con menor distancia de separación haciéndolos encajar con las perforaciones de la madera de 15.5 cm y repetimos el mismo paso de aseguración. Dejar libre los extremos paralelos. 4. Situamos los soportes de 22cm de largo desde el suelo junto a los soportes del lado más corto del recipiente y continuamos a proceder poniendo los pernos y ajustándolos con sus roscas. Se usarán dos pernos por cada madera. 5.- Añadimos el último soporte en el borde colocando los pernos en sus respectivas perforaciones con los soportes de 22 cm de alto y procedemos a ajustarlas. En este soporte es donde se ensamblará el motor en el centro de los dos ángulos de metal, previamente pegados con silicona o algún tornillo para madera. El motor debe estar conectado con la batería y con el interruptor para poder controlar su encendido y apagado. 6.- Agregamos agua al recipiente y en uno de los agujeros del ángulo de metal enroscamos el tornillo hasta que toque levemente la superficie del agua. 7.- Usamos el sistema de alumbrado elegido previamente y colocamos la luz sobre el recipiente, de modo que proyecte las ondas hacia el suelo. OBSERVACIÓN: Los soportes de madera tienen de una a tres perforaciones lo suficientemente anchas para que pueda caber el perno.

5.3 INTENTOS

Intento 1 Una vez armado el proyecto mediante la metodología dada, procedimos a realizar la prueba de funcionamiento del prototipo de la cubeta de ondas. El primer problema fue el volumen del agua era demasiada para que nuestro sistema mecánico pudiera generar ondas en la superficie lo suficientemente latentes al ojo humano. El segundo inconveniente que tuvimos fue el giro del motor, ya que no generaba la suficiente vibración para que el metal la traslade al agua.

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El tercer problema que existió fue el sistema de alumbrado que tuvimos debido a que las ondas necesitan ser alumbradas con luz intermitente para que las ondas sean mejor vistas.

Intento 2 Debido a que el motor generaba muy poca vibración en la superficie del agua, tuvimos que cambiarlo por algo más potente, en este caso, un parlante con una potencia mínima de 3W. Se redujo las maderas de 22.5cm de largo a 18.5cm de largo, con el fin de que la fuente de vibración quede más cerca del agua. 6. RESULTADOS Los resultados obtenidos de nuestro proyecto son: la generación de ondas mediante el sonido y la visibilidad de estas al ojo humano a través de un estroboscopio o una luz intermitente.

7. CONCLUSIONES  En este prototipo hemos analizado las características de las ondas superficiales en el agua, como ejemplo de una onda que se propaga en un fluido.  Las propagaciones de las ondas se visualizan mejor con la vibración del parlante pegado a la cubeta, que el motor por encima de la superficie de la misma, como pudo observarse en el intento dos.  A mayor volumen de agua se necesita una fuente que tenga mayor potencia de vibración, ya que las ondas que se generan dependen de ello.

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8. ANEXOS

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9. BIBLIOGRAFÍA 

https://www.youtube.com/watch?v=3s5DeR4I1sM



https://es.vbook.pub.com/document/145549739/Informe-de-Laboratorio-Cubeta-de-Ondas



https://es.vbook.pub.com/doc/225176563/Fisica-Lab-Cubeta-de-Ondas-Informe



https://andresfelipegaitansarmiento.blogspot.com/



https://prezi.com/b5fbwwwo7bfd/cubeta-de-ondas/

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