Cómo jugar al Laboratorio de tensión de cuerdas
- Elige una prueba y lee en la tarjeta la tensión, la masa por metro o el cambio.
- Usa v = √(F ÷ μ), F = μ·v², μ = m ÷ L y t = L ÷ v.
- Escribe tu predicción y pulsa Empezar. El pulso corre a cámara lenta.
- Compara el punto naranja y la línea discontinua con el pulso azul y su línea a la derecha.
Qué fija la velocidad de una onda en una cuerda
Sacude una cuerda tensa y un pulso corre por ella. La mano solo decide la forma y el tamaño del pulso; lo rápido que viaja lo fija la cuerda. La tensión devuelve cada trozo de cuerda a su sitio, así que más tensión significa un tirón más rápido y una onda más veloz. La masa hace que cada trozo tarde en responder, así que una cuerda más pesada da una onda más lenta. Juntas dan v = √(F ÷ μ), con la tensión F en newtons y la masa por metro μ en kilogramos por metro. Por la raíz cuadrada, cuadruplicar la tensión solo duplica la velocidad, y una cuerda cuatro veces más pesada solo la reduce a la mitad. Así se afinan los instrumentos de cuerda: tensar una cuerda hace sus ondas más rápidas y sube su nota, y las cuerdas graves son gruesas y pesadas para que sus ondas sean lentas. La misma regla dice a los ingenieros a qué velocidad corren las vibraciones por cables y tendidos eléctricos.
Un modelo de aprendizaje acotado
La cuerda es ideal: perfectamente flexible, igual en toda su longitud y sin rozamiento, y el pulso conserva su forma. El pulso se dibuja mucho más alto de lo que sería. El peso mantiene fija la tensión. El tiempo va más lento que el real según el factor indicado, así que cada prueba dura 3 s; el reloj muestra el tiempo real en milisegundos. Una prueba termina cuando el centro del pulso llega a la polea. Las respuestas con un margen del 2 % son correctas.