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Practica !escri"ci#n $ modelado del movimiento ondulatorio.

Prctica 1. Descripcin y Modelado del Movimiento Ondulatorio.

Descarga el video mas.avi que se encuentra en el Aula.

Utiliza el constructor de modelos de Tracker y describe la posicin del baln en trminosdel tiempo. Considera lo siguiente

!arca un punto en el baln. "a descripcin del movimiento ser# la relativa a este

punto.

Usa tu escala adecuadamente para obtener los valores de las posiciones en

metros.

$n una tabla% anota los valores de las posiciones en y Una gr#&ica de los valores

de las posiciones te dar# la trayectoria del baln

'btn la ecuacin de movimiento y los par#metros que caracterizan &sicamente a

la onda.

!odela el movimiento de una partcula con las caractersticas de la onda

obtenidas en la descripcin del movimiento.

$(plica cu#les seran las caractersticas de una onda para ser transmitida desde

un satlite arti&icial a alg)n lugar en la Tierra.

%ntroducci#n&$n la naturaleza varios &enmenos se pueden modelar ba*o el concepto de movimientoondulatorio% en la presente pr#ctica se estudia el comportamiento de la posicin de unob*eto que se de*a ba*o la accin de la gravedad y su&re una &uerza restaurativaproporcionada por un resorte% veri&icando que se puede modelar como un movimientoondulatorio.

Modeo te!ri"o:

+ara una propiedad &sica % si el desplazamiento de un punto a otro satis&ace laecuacin di&erencial

2 2

2

2 2

vt y

=

,e esta describiendo el movimiento ondulatorio en la direccin de y% con velocidad v. Unade las soluciones de esa ecuacin di&erencial es-esnick% /00/1

( ) ( ), seny t A ky t = +

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A la cantidad kse le denomina la constante de propagacin y se mide en metros 23% es la&recuencia angular y se mide en radianes4segundo. 'tras relaciones )tiles a tener encuenta son

2k

=

22 f

T

= =

De#arroo:

"os pasos seguidos para analizar el comportamiento del baln son los siguientes

,e descargo el video mas.avi% el cual contiene la grabacin de un baln que pende

de un resorte y al cual se le 5a dado un movimiento inicial para posteriormentede*arlo ba*o la accin de la gravedad.

,e e*ecuto el so&t6are Tracker para cargar el vdeo.

Calibrar los datos a tomar valindonos de las marcas de 70%80 y 90 cm mostradas

en el vdeo mediante Trayectorias4:uevo4Calibration Tools4Calibration Tape.

;i*ar el centro de re&erencia en la marca de 80 cm.

+ara estudiar el movimiento del centro del baln se utiliz la opcin de seguir el

centro de masa del ob*eto mediante Trayectorias4:uevo4Centro de !asa%apretando la tecla ,5i&t% se 5izo una marca sobre el centro del baln por cada&rame del video.

,i se realizan los pasos anteriores el programa llevar# un registro de la

coordenadas -(1 e y del centro del baln% adem#s de tiempo. +or otra parte solonos interesa los datos del tiempo y la coordenada -y1.

Con esa in&ormacin se pudo construir la gr#&ica de la &igura

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t $

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).4-, +.-)

).+ ,.*+

A%&i#i# de dato#:

+ara analizar los datos se realizaron los siguientes pasos

Debido a que Tracker dispone de la 5erramienta de an#lisis est# &ue utilizada para

obtener la ecuacin de movimiento% se puede acceder a ella ba*o el men)conte(tual =entana4>erramienta de datos? -Analizar?1.

$ntonces marcamos la opcin A*ustes% se encuentra a lado del c5eckbo( @r#&ico%

como se puede apreciar en la &igura 3.

,eleccionamos ,inusoid en el :ombre del A*uste.

+ara que Tracker a*uste la curva pedida a los datos seleccionamos los datos que

queremos que entre en el a*uste% es decir% la totalidad de los datos con el mouse%

en la &igura /% se puede ver como se encuentran seleccionados todos los datos y

la precisin que alcanzo el so&t6are para generar los par#metros de la ecuacin

solicitada.

;igura 3. >erramienta de an#lisis de datos de Tracker.

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;igura /. A*uste de los datos obtenidos al marcar el centro de masa del baln.

Re#utado#:

Grfica de la posicin de la partcula

;igura

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$cuacin de movimiento de la partcula.

( ) ( )= '.)+sen -.(2 2).)-y t t

Caractersticas para transmitir una onda desde un satlite arti&icial.

Capacidad de propagarse en el vaco.

+ueda atravesar la capa de ozono de la tierra.

,er una onda electromagntica.

ue su &recuencia se encuentre en el siguiente espectro -U+=% /03/1

o Banda ". 1.53-.! G"#.

o Banda u. $n recepcin 11.!-1.! G"#% y en transmisin 1$-1!.% G"#.

o Banda a. ango de &recuencias 1%-31 G"#.

Co%"u#io%e#:

,e pudo comprobar que el comportamiento de un baln que se de*a ba*o la accin de la&uerza de gravedad y la &uerza restauradora de un resorte tiene un comportamientoondulatorio. +ara lograr recabar correctamente los datos del centro del baln basadosen el video &ue necesario estudiar la &orma en la que traba*a el so&t6are y &i*arse muybien en cada imagen del video para identi&icar el centro de masa. !e parece que sepueden lograr me*ores resultados si el video tuviera una mayor resolucin degrabacin% lo anterior para poder apreciar me*or donde se encuentra el centro demasa% ya que en muc5as ocasiones el baln se vea demasiado borroso% adem#s de

que 5ay una parte donde se ve que se mueve la c#mara ocasionando otro error en lamarcacin del centro de masa. +ero a pesar de los detalles antes mencionados pudolograrse una e(celente precisin en los datos recabados para que posteriormente seanalizaran los datos recabados.

&i'lio(rafa

Fsica /olumen 02''21. Roert Resnic3 !avid Hallida$ 5ennet6 S. 5rane +

7dici#n. Gru"o Patria Cultural. %S89& (,'24')2-:.

Universitat Polit;cnica de /alencia 02'21. 7studio de las andas de

Frecuencias. Recu"erado el )' de octure de 2'2 de

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