Estudio de la respuesta en frecuencia de una cuerda vibrante con dos masas concentradas. Análisis del movimiento y fase en la transmisión resonante

B.J. GÓMEZ; C.E. REPETTO; C.R. STIA; R. WELTI

Tandil

Congreso; 99º Reunión Nacional de Física; 2014

Asociación Física Argentina

El estudio de la propagación de ondas en cuerdas cargadas o de ondas sonoras en tubos presentan gran importancia, no solo desde un punto de vista pedagógico, sino también porque permiten de manera sencilla una mejor comprensión de la física de sistemas más complejos tanto teórica como experimentalmente. Por ejemplo, la estructura discreta de un sólido puede simularse a través de masas ubicadas sobre una cuerda vibrante. Si la masa de la cuerda es despreciable frente a las masas concentradas, la relación de dispersión que resulta es análoga a la de los fonones del cristal. Por el contrario, si se tiene en cuenta la masa de la cuerda, el problema podría describir la estructura electrónica del sólido en presencia de un potencial periódico o localmente periódico. En este trabajo, se concentra la atención en la respuesta en frecuencia de un sistema simple formado por una cuerda homogénea y dos masas concentradas excitado en forma armónica. A través del método de las impedancias, ampliamente utilizado en el marco de líneas de transmisión eléctrica, se calcula el coeficiente de transmisión para el sistema infinito y se estudia el comportamiento de las masas para el caso de la transmisión resonante, esto es, para valores de frecuencias en que la transmisión es máxima. Asimismo, se analiza el cambio de fase entre la onda transmitida y la incidente en función de la frecuencia.