Comprobacion Experimental Del Principio De Funcionamiento De La Ecosonda.docx

COMPROBACION EXPERIMENTAL DEL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LA ECOSONDA 1. Materiales:

a. b. c. d. e. f. g.

2 Transductores ultrasónicos, 40 KHz Generador 40 KHz 1 Amplificador de AC Espejo Cóncavo Osciloscopio de 2 canales Base de pieza giratoria con escala angular Placa de reflexión

2. Metodología a. Principio de Reflexión Ajuste del ángulo alfa y Beta, y se realiza un barrido del receptor (espejo cóncavo), 15 grados antes del punto de ajuste, se comienza con un ángulo de 30 grados. Angulo llano desde el punto de emisión y recepción y la pantalla intermedia se acomoda para obtener la mayor amplitud de Intensidad en dicha posición, a continuación, se varia los ángulos, alfa 10 grados, cada diez grados, e instantáneamente se varia el receptor para obtener una intensidad parecida, a la intensidad de la máxima amplitud hallada. Se ajusta el receptor para obtener la mayor intensidad, se barre el receptor para conocer el punto máximo de amplitud. b. Principio de Ecosonda Se tiene una pareja de transductores, uno es el emisor y el otro es el receptor y una pantalla que es el obstáculo, se tiene además un osciloscopio en donde se conoce la señal emitida y además el efecto sobre esa señal emitida. Se usa para conocer la distancia de cierto objeto, emitiendo una señal por medio de un osciloscopio y mediante la señal recibida, se conoce dicha distancia del objeto (usado en submarinos y barcos). Se ajusta la pantalla a diferencias distancias para conocer la señal emitida.

OBJETIVOS a. Generales 1. Estudiar el principio de funcionamiento de la Ecosonda de manera experimental. 2. Estudiar el principio de reflexión y su similitud con el principio de Ecosonda. b. Específicos 1. Determinar la relación existente entre el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión los cuales determinan la señal recibida por el osciloscopio y la obtención de la señal de la máxima Amplitud. 2. Verificar la ley de reflexión para las ondas sonoras en el rango de ultrasonido, o frecuencias máximas (40 KHz). 3. Corroborar el principio de ecosonda, mediante el uso del osciloscopio, los transductores ultrasónicos y la pantalla que funciona como obstáculo, la cual se ubica a diferentes distancias para la medición de la señal y su transcripción en metros. 4. Determinar experimentalmente la velocidad del sonido en el aire, haciendo uso del tiempo necesario descrito por el osciloscopio para poder determinar la distancia a la cual se encuentra la pantalla. 5. Determinar la distancia a partir de la medida del tiempo de tránsito de un pulso sonoro.

OBSERVACIONES 1. Para próximos experimentos, se debe tener cuidado en la medición de los ángulos cuando se está desarrollando el laboratorio del principio de reflexión. Al partir de un ángulo fijo medido, y al variar pequeños ángulos con respecto a este, se pueden presentar problemas de exactitud en la medición del voltaje, ya que si se varia más o menos el ángulo propuesto se ve afectado el voltaje necesario medido por el osciloscopio. 2. Para llevar a cabo, el experimento del principio de ecosonda, se debe prever que al medir los valores del tiempo con el cual se demora en regresar la onda reflejada al transductor, no exista ningún objeto que obstruya el desplazamiento de la pantalla (obstáculo) que genera interferencia, a menos que el experimento lo pida. 3. Al realizar la práctica del principio de reflexión, se debe tener presente que el ángulo fijo o ángulo inicial propuesto para la medición de los demás ángulos, se debe establecer con una escuadra de 90 grados exactos, para disminuir el porcentaje de error.

ANÁLISIS DE LA GRÁFICA REALIZADA La gráfica obtenida hace referencia a la distribución de intensidad con la cual el sistema se ve afectado a medida que se varia el ángulo alfa, ángulo que de tres en tres grados varía con respecto al ángulo estático de noventa grados llamado beta, el cual se estableció desde un principio como el punto de mayor amplitud de Intensidad. La intensidad obtenida es la relación entre la cantidad de Voltaje al cuadrado, el cual se necesita en el sistema a medida que se cambia el ángulo alfa o ángulo de fase. De acuerdo a la gráfica se puede conocer que la Intensidad es bien alta, cuando la variación del ángulo alfa es pequeño o muy cercano al ángulo estático (beta) donde se encuentra el ángulo con mayor Amplitud de Intensidad. A medida que el ángulo de fase (alfa) se hace menor, la intensidad disminuye de manera rápida, al igual que si el ángulo de fase se hace más grande. Este tipo de gráfica, tiende a ser una gráfica parecida, a aquellas que se conocen como las “campanas de Gauss”, donde el punto máximo se encuentra en el centro de la gráfica y el decrecimiento hacia sus extremos a partir del punto máximo es drástico, a medida que se aleja del punto 0.