Propagación de las deformaciones en las cuerdas

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

El principal objetivo de esta actividad consiste en estudiar la propagación de una deformación en una cuerda.

MATERIALES NECESARIOS

• Cuerda gruesa (4 a 5 m)
• Hilo (2 m)

INSTRUCCIONES PARA REALIZAR LA PRÁCTICA

Paso 1

Dos operadores mantienen la cuerda gruesa por sus extremos, convenientemente tensada. Uno de ellos da una sacudida lateral, como si manejase un látigo, moviendo la mano solamente a la derecha y volviendo a la misma posición. Conviene poner la otra mano apoyada como tope.

Se forma una especie de semionda aislada que podemos llamar deformación, señal, o pulso. Se verá que esta deformación se propaga a lo largo de la cuerda y a un lado de la misma sin cambiar de forma y con una velocidad tanto mayor cuanto mayor sea la tensión que se da a la cuerda.

Paso 2

Si ambos operadores producen deformaciones, éstas se propagan en sentidos contrarios, se cruzan en un punto M y siguen su camino sin perturbarse, es decir, sin ninguna alteración en su forma ni en su velocidad. Esta particularidad tan notable es común a todas las ondas.

Para entender cómo es posible, basta dibujar las dos deformaciones en las posiciones sucesivas mientras se cruzan. Sumando las ordenadas respectivas resulta la curva que forma la cuerda en cada instante (Fig. 1), ya que cada punto del mismo realiza el movimiento resultante de los debidos a cada deformación por separado.

Paso 3

Ya se habrá observado en las experiencias anteriores la reflexión de las deformaciones. Para mantener bien fijo el extremo de la cuerda conviene atarlo a un soporte sólido, como la pata de una mesa. Se da en el otro extremo una sacudida lateral rápida y fuerte, y la deformación o señal llega al extremo fijo y vuelve reflejada. Se verá, en este caso, que si la señal incidente caminaba por la izquierda de la cuerda, la reflejada vuelve por la derecha, es decir, invertida (Fig. 2).

Paso 4

Repetir la experiencia, pero uniendo ahora el extremo de la cuerda a la mesa por un hilo de dos o más metros. Este extremo queda entonces libre para poder vibrar cuando llega a la señal incidente, la cual también se refleja, pero volviendo ahora por el mismo lado por el que llegó la incidente. No hay en este caso inversión (Fig. 3).

CONSECUENCIAS Y SUGERENCIAS

Estudiar estos fenómenos en las ondas producidas en un estanque.

VIDEO DE LA PRÁCTICA