Determinación de la frecuencia natural de vibración de una barra. Parte 1, estudio experimental utilizando tarjeta de sonido

• Nicolás Pérez ^[1] ; Cecilia Pérez ^[1] ; Marco Aurelio Brizzotti Andrade ^[2] ; José Di Laccio ^[1]
  1. [1] Universidad de la República

     Universidad de la República

     Uruguay

     
  2. [2] Universidade de São Paulo

     Universidade de São Paulo

     Brasil

     
• Localización: Revista de enseñanza de la física, ISSN-e 2250-6101, ISSN 0326-7091, Vol. 27, Nº. Extra 1, 2015 (Ejemplar dedicado a: Publicación de los trabajos presentados a REF 19), págs. 385-390
• Idioma: español
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  • español

    El estudio de las frecuencias naturales de vibración de cuerdas y barras ha interesado a los físicos a lo largo de la historia. Es un problema en el que pueden realizarse experiencias simples, de bajo costo y que, con algunas simplificaciones, es soluble analíticamente. Por ello, frecuentemente se utiliza en el aula de laboratorio tanto en enseñanza media, como en cursos universitarios. En esta primera parte del Relato de Experiencia, se muestra el uso de la tarjeta de sonido del computador como interface de adquisición de los datos de vibraciones de una barra y se realiza la caracterización de la frecuencia natural en función del largo de la misma. La experiencia propuesta es indicada para cursos introductorios de nivel universitario. Se realiza una discusión de los conceptos básicos del uso de la transformada de Fourier para la determinación de las frecuencias así como métodos más intuitivos para estudiantes de enseñanza media. Adicionalmente, se muestra el rango de validez del modelo de ajuste propuesto.

  • English

    The determination of the natural frequency in strings and bars has interested the physicists for many years.

    Simple experiences can be made to determinate the natural frequencies and in some cases the problem can be analytically solved. For that reason, is often used to teaching laboratory in high school and undergraduate courses. In this first part of the Experiment Report, the use of the computer sound card to acquire the vibration data is presented. A detailed study of the frequency as a function of the bar length is performed. The proposed experiment is suitable for the first level of university physic courses. The use of the Fourier Transform to determinate the natural frequency form the sound analysis is discussed. Other simple methods for high school students are also suggested. Additionally, the validity range of the model is showed in the experiments.