Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
Departamento de Física - DAFIS
FÍSICA EXPERIMENTAL 1 – ROTEIRO DE LABORATÓRIO
Prof. Walmor Cardoso Godoi
ONDAS EM CORDAS
1) Título: Relação entre força de tração e comprimento de onda e força de tração e densidade linear
2) Objetivo: Por meio das medições e observações relacionar as grandezas físicas em fenômenos que acontecem
com ondas em cordas.
3) Procedimentos:
1. Fixar no equipamento o barbante com o fio mais fino.
2. Aplicar no dinamômetro uma força de tração igual a 0,30N (só para esticar um pouco a corda!).
3. Ligar o equipamento deixando vibrar em uma frequência que pode ser próxima a máxima ou pode ser a máxima.
Manter a frequência constante durante o experimento que envolve as questões de 1 a 25.
4. Ajustar o dinamômetro movimentando para cima ou para baixo até encontrar o primeiro modo de vibração.
5. Medir a intensidade da força aplicada no barbante e anotar na tabela abaixo.
6. Com uma trena medir o comprimento de onda e anotar na tabela abaixo
Tabela 1 – Relação das grandezas envolvidas nas atividades de 1 a 25.
No de nós
No de ventres
F(N)
λ(m)
λ2 (m2)
F / λ2
1° 2° 3o 4o 7. Movimentar o dinamômetro para baixo diminuindo a intensidade da força aplicada e encontrar o segundo modo
de vibração da onda estacionária.
8. Medir a intensidade da força aplicada no barbante e anotar na tabela acima.
9. Com uma trena medir o comprimento de onda e anotar na tabela acima.
10. Movimentar o dinamômetro para baixo diminuindo a intensidade da força aplicada e encontrar o terceiro modo
de vibração da onda estacionária.
11. Medir a intensidade da força aplicada no barbante e anotar na tabela acima.
12. Com uma trena medir o comprimento de onda e anotar na tabela acima.
13. Movimentar o dinamômetro para baixo diminuindo a intensidade da força aplicada e encontrar o quarto modo de
vibração da onda estacionária.
14. Medir a intensidade da força aplicada no barbante e anotar na tabela acima.
15. Com uma trena medir o comprimento de onda e anotar na tabela acima.
16. Calcular a razão entre a força de tração e o comprimento onda ao quadrado.
17. Fazer um gráfico F x λ (força de tração em função do comprimento de onda).
18. Qual é o tipo do gráfico encontrado? ______________________________________ ____________________________.
19. Fazer um gráfico F x λ2, força de tração em função do comprimento de onda ao quadrado.
20. Como é o aspecto do gráfico encontrado? _____________________________________ ____________________________
21. Observando os gráficos acima concluímos que a força de tração é diretamente proporcional ______________________ do
comprimento de onda.
Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
Departamento de Física - DAFIS
FÍSICA EXPERIMENTAL 1 – ROTEIRO DE LABORATÓRIO
b)Relação entre força de tração (F) e a densidade linear (µ).
1. Fixar no equipamento o barbante mais fino.
2. Ligar o equipamento deixando vibrar com a frequência máxima ou próxima dela.
3. Ajustar o dinamômetro movimentando para cima ou para baixo até encontrar o segundo modo de vibração. Feito
o ajuste, manter constante a frequência e o comprimento de onda. Anotar na tabela abaixo a intensidade da força
de tração.
4. No experimento vamos apenas analisar a relação de proporcionalidade entre a força de tração e a densidade linear.
Considerar o seguinte:
µ (kg/m)
λ(m)
F(N)
F/µ
5. Desligar o aparelho sem modificar a frequência trocar o barbante de um fio pelo barbante de espessura média.
6. Ligar o aparelho e ajustar o dinamômetro movimentando para cima ou para baixo até encontrar o segundo modo
de vibração, Anotar na tabela acima a intensidade da força de tração.
7. Repetir os procedimentos acima para o terceiro barbante e completar a tabela acima.
8. Fazer um esboço do gráfico F x µ, força de tração em função da densidade linear.
9. Qual é o aspecto do gráfico encontrado? ___________________________________________________
10. Observando os gráficos acima concluímos que a força de tração é ______________________ (diretamente/ inversamente)
proporcional a _____________________________________________________ .
11. Calcule as frequências obtidas para o 1º, 2º, 3º e 4º harmônico.
Harmônico
1º
2º
3º
4º
Frequência de ressonância (Hz)