Desarrollo de un Dispositivo Experimental para el Análisis de Modos y Frecuencias de Vibración en una Cuerda Elástica Tensada

Resumen

En este trabajo se estudian los modos y las frecuencias de vibración de una cuerda elástica tensada mediante modelos analíticos, métodos numéricos y, experimentos a través de un dispositivo de construcción propia. El dispositivo emplea un generador de frecuencias variable acoplado a un amplificador de audio encargado de accionar un parlante cuya vibración se transmite a la cuerda generando ondas estacionarias. Los resultados obtenidos se contrastan con el modelo matemático clásico de la cuerda vibrante, formulado a partir de series de Fourier, y luego se comparan las soluciones analíticas y experimentales con simulaciones realizadas mediante el método de los elementos finitos. A partir de los resultados obtenidos, los estudiantes pudieron evidenciar: i) la concordancia y las limitaciones de los modelos analíticos y numéricos; ii) la integración interdisciplinaria entre las asignaturas de tercer y cuarto año de la carrera de Ingeniería Mecánica de la UTN y iii) la motivación que despierta en los estudiantes el abordaje de un problema de matemática aplicado a un caso real.