Laboratorio de tensión de cuerdas: la velocidad de una onda en una cuerda

Un juego educativo de simulación. Predice a qué velocidad corre un pulso por una cuerda tensa, qué pasa con cuatro veces más tensión o una cuerda cuatro veces más pesada, la tensión que pide una velocidad y cuánto tarda un pulso en cruzar; luego míralo a cámara lenta.

Velocidad de ondaCuerdas

LABORATORIO DE TENSIÓN

Velocidad de un pulso

Listo
Activa JavaScript para enviar pulsos por la cuerda. Las instrucciones y el ejemplo resuelto siguen disponibles.
Cuerda y pulsoCuerda antes del cambioTu predicciónRegla y peso
Ondasv = √(F ÷ μ)

Tiempo

0.00 ms

t

Tensión

— N

F

Masa por metro

— kg/m

μ

Velocidad del pulso

— m/s

v

Posición del pulso

— m

x

Predice antes de empezar

Escribe tu predicción para prepararlo todo. Empezar sigue desactivado hasta que haya una respuesta.

Predice a qué velocidad corre el pulso.

Puntuación de la misión—

Cada respuesta debe acertar con un margen del 2 %: cada una da 100 puntos. Acertar en la primera prueba suma 50 más. Una prueba cuenta en cuanto empieza.

✓ Respuesta correcta① A la primera

Cómo jugar al Laboratorio de tensión de cuerdas

  1. Elige una prueba y lee en la tarjeta la tensión, la masa por metro o el cambio.
  2. Usa v = √(F ÷ μ), F = μ·v², μ = m ÷ L y t = L ÷ v.
  3. Escribe tu predicción y pulsa Empezar. El pulso corre a cámara lenta.
  4. 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.

Al cambiar de idioma se conservan tu prueba, tu predicción, tus intentos y la prueba en curso.