Velocidad del sonido

VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL AIRE

Harold Correa Rosado*
Johanna Inciarte Lizarazo*
Katlyn Miranda Guzmán*

*Estudiantes del programa de Licenciatura en Matemática y Física, adscrito a la Facultad de ciencias Básicas de la Educación de la Universidad Popular del Cesar. Valledupar, Cesar.

RESUMEN
En esta práctica calcularemos la velocidad de un sonido, producido por un diapasón en la bocade un
tubo cerrado por uno de sus extremos, cuyo medio de transporte es el aire para luego contrastarlo con
el valor dado por la fórmula.
Palabras Claves: Velocidad del sonido en el aire, Ondas y clases de ondas

INTRODUCCION
El sonido es un fenómeno físico que estimula el sentido del oído. En los seres humanos, esto ocurre siempre que una vibración con frecuencia comprendida entre unos 15 y20.000 hercios llega al oído interno. Estas vibraciones llegan al oído interno transmitidas a través del aire, y a veces se restringe el término “sonido” a la transmisión en este medio. Sin embargo, en la física moderna se suele extender el término a vibraciones similares en medios líquidos o sólidos.

La velocidad de propagación del sonido en aire seco a una temperatura de 0 °C es de 331,6m/s. Al aumentar la temperatura aumenta la velocidad del sonido; por ejemplo, a 20 °C, la velocidad es de
344 m/s.
al vibrar un diapasón junto a la boca de un tubo, cerrado por el otro extremo, las compresiones y
dilataciones se propagan por el aire del tubo y llegan al fondo, del cual vuelven reflejadas. Las ondas
directas con las que vuelven, dan lugar a ondas estacionarias, con capasventrales, donde el aire vibra
con máxima amplitud, y capas nodales donde no se mueve. En el extremo cerrado del tubo se ha de
formar un nodo, puesto que la última capa de aire, en contacto con el fondo, no puede vibrar. Además, para que el sonido sea audible es condición necesaria que en la boca del tubo se forme un vientre. Estas condiciones en los límites sólo pueden darse cuando los nodos y losvientres intermedios dividen al tubo en un número impar de partes, siendo cada una la distancia “vientrenodo” consecutivos que, como es sabido, vale . La longitud total del tubo será un número impar de cuartos de longitudes de onda.
DESARROLLO EXPERIMENTAL:
En nuestra experimentación utilizamos los siguientes materiales:

* Bases y soportes
* Recipiente de 500 o 1000 ml
* Masas enforma de paralepipedo
* agua
Para comenzar a desarrollar nuestra práctica experimental hay que tener en cuenta lo siguiente:
* tomamos como referencia que la altura de la probeta varié de cinco en cinco milímetros (5 mm).
* La masa de forma de paralepípedo dividimos en 13 secciones cada una de un centímetro (1cm).
* La cantidad utilizada del liquido requerido (H₂O) es de 350mililitros (ml).
Ahora procedemos a realizar el montaje requerido para poder llevar a cabo nuestra experimentación.

Figura 2

ANALISIS DE RESULTADO
Después del montaje anteriormente mencionado introducimos la masa las veces que se estipularon (13) calculando en cada sección la fuerza resultante la cual la obtenemos al restar el peso real con la fuerza aparente obtenida al introducir la masacilíndrica a la probeta.
Después de la recolección de los datos obtenidos de la experiencia los plasmamos en una tabla.
Peso real | Fuerza Aparente | Fuerza Empuje | V(m3) |
5N | 4.95 | 0.05 | 0.000005 |
| 4.90 | 0.10 | 0.000010 |
| 4.85 | 0.15 | 0.000015 |
| 4.80 | 0.20 | 0.000020 |
| 4.75 | 0.25 | 0.000025 |
| 4.70 | 0.30 | 0.000030 |
| 4.65 | 0.35 | 0.000035 || 4.60 | 0.40 | 0.000040 |
| 4.55 | 0.45 | 0.000045 |
| 4.50 | 0.50 | 0.000050 |
| 4.45 | 0.55 | 0.000055 |
| 4.40 | 0.60 | 0.000060 |
| 4.35 | 0.65 | 0.000065 |
Tabla 1

Después de la recolección de los datos obtenidos de la experiencia los plasmamos en una tabla de datos los cuales nos permitirán calcular la densidad experimental, esa densidad la obtuvimos al graficar la...