tubo de kurtd

Republica Bolivariana de Venezuela
Universidad de Los Andes
Facultad de Ingeniería
Laboratorio de física general
Semestre A - 2013




Tubo de kundt




Grupo No.1
Sección No.6

Barrios G.Laura.
C.I. 22.986.627
Ochoa O. Rosana.
C.I. 22.665.027
Fecha de realización: 12/03/13
Fecha de entrega: 19/03/13


Introducción
Los movimientos ondulatorios son ciertas perturbaciones que se producen en un medio. Para la física este es uno de los fenómenos más importantes estas perturbaciones se manifiestan de formas mecánicas y electromagnéticas, para nuestro fin estudiaremos lasprimeras las cuales son de gran interés para el estudio en el Tubo de Kundt, ya que estas suelen ser longitudinales o transversales dependiendo de la perturbación que se produzca.
Objetivos:
1. Estudiar las ondas estacionarias longitudinales por el método del tubo de Kundt.
2. Determinar la velocidad del sonido en una varilla metálica.
3. Determinar el módulo de elasticidad (módulo de Young)de la varilla.

Fundamentos teóricos:
El estudio de la velocidad del sonido se fundamenta en el principio del estudio de sus ondas, de esta manera nos podemos referir al medio en donde se propagan, la velocidad de onda, etc. En nuestro experimento el medio emisor presente será una varilla metálica.
Las perturbaciones que se originan en la varilla son ondas longitudinales, cuya velocidad enese medio viene dada por la siguiente expresión:



fsu y su son respectivamente, la frecuencia y la longitud de onda de la perturbación y donde se supone que la propagación de la onda es rectilínea y uniforme.
Si la varilla se fija en su punto medio se obtiene la vibración fundamental, la cual posee un nodo en ese punto y por lo tanto su longitud de onda será máxima y vendrá dada por:SV = 2.LV
donde Lv es la longitud de la varilla.

Las perturbaciones de la varilla se transmitirán al aire contenido en el tubo, y por lo tanto se puede decir que la velocidad del sonido en el aire Vsa , estará dada por la siguiente expresión :

VSA = fSA.SA

La velocidad de propagación del sonido depende de la temperatura y la presión del medio. En este caso se tomara en cuenta ladependencia de la temperatura y se puede utilizar la siguiente expresión:

para t en °C
Donde Vo = 33130cm/seg es la velocidad del sonido en el aire a la temperatura de 0°C.

Tubo de kundt

Si se cumple que, la vibración se propaga en el aire contenido en el tubo tiene una frecuencia igual a la frecuencia de la perturbación que se propaga en la varilla, se dice que la perturbación delaire esta en resonancia con la perturbación de la varilla, es decir que:
fSV = fSA

Entonces obtenemos lo siguiente expresión:


Además se debe considerar que la velocidad del sonido en un sólido viene dada por la siguiente expresión:


donde  es la densidad absoluta del sólido, y Mv es el módulo de Young que se define como la presión teórica necesaria para duplicar la longitud delsólido( en nuestro caso la varilla), y que puede ser determinado si se conocen  y Vsv
A continuación se resumen los conceptos más relevantes del movimiento
ondulatorio:
• Velocidad de propagación (v): Es el espacio que recorre la onda por unidad de
tiempo. La velocidad de un movimiento ondulatorio depende del tipo de onda de
que se trate y del medio por el que se propague. El sonido se propaga através
de un medio físico (solido, líquido o gas) y su velocidad depende del medio.

• Período (T): Es el tiempo que tarda una onda en efectuar una oscilación
completa.

• Longitud de onda (λ): Es el largo (en longitud) que tiene una onda completa, ver
figura # 1. La audición humana está ajustada para percibir ondas cuyas
longitudes estén comprendidas entre 1,7 cm hasta 17 mts de...