Fisica

Laboratorio de Física I

Práctica Nº 6

Velocidad del sonido en el aire

INFORME

Integrantes

Hernández Padilla, Junior Lévano Cahua, Cesar

Grupo: C13-1-C

Profesor: Colmenares López, Eliza

Fecha de Realización: 23 de mayo
Fecha de Entrega: 30 de mayo

2012- I

1. INTRODUCCIÓN:

En física, sonido es cualquier fenómeno que involucra lapropagación en forma de ondas elásticas audibles o casi audibles, generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que este generando movimiento vibratorio de un cuerpo.
El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras consistentes en oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación delsonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión. En los cuerpos sólidos la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio.

En este laboratorio pondremos en práctica toda la teoría aprendida en los temas de “Acústica” y sobretodo en “Ondas”, en esta ocasión lo que vamos hallar principalmente la Longitud de Onda y la Velocidadde Sonido Experimental con la ayuda de las fórmulas dadas y los Diapasones de diferentes frecuencias.

2. OBJETIVOS:

a. Medir experimentalmente la longitud de onda en una columna cerrada y abierta de resonancia de aire.

b. Determinar la velocidad del sonido del aire

c. Calibrar un diapasón de frecuencia desconocida.

3. MATERIALES:

d. Computadora personal conprograma Data Studio instalado.
e. Sensor de sonido
f. Diapasones
g. Tubo de resonancia
h. Generador de funciones
i. Parlante open speaker
j. Cables

4. FUNDAMENTO TEÓRICO:

4.1. Ondas en tubos.
Si un diapasón es puesto en vibración y sostenido sobre una columna de aire, su sonoridad experimentara un aumento considerable, si la columna d aire esde tal longitud como para vibrar en afinidad con el diapasón. Las ondas colocadas en la columna de aire son llamadas ondas estacionarias.

El tubo cerrado más corto que dará resonancia es ¼ de una longitud de onda, pero si el tubo se hace más largo, la resonancia ocurrirá también en cuartos impares, es decir 3/4λ, 5/4λ y así sucesivamente.
Si f es la frecuencia de la fuente y λ la longitud deonda estacionaria, entonces la velocidad del sonido esta dado por:
V=λ*f

Una tubería errada tiene un nodo N en el extremo cerrado y un antinodo A en el extremo abierto. Desafortunadamente, el antinodo no está situado exactamente en el extremo abierto, pero si un poco más allá de él. Una pequeña distancia es requerida para que la compensación de presión sea posible.

La distancia del antinodosobre el extremo del tubo es llamado extremo de corrección y es aproximadamente 0,6 veces el radio de la tubería.
Debido al extremo de corrección la longitud de la tubería en la figura 3.1 será un poco menos que 1/4λ. Sin embargo, la distancia entre dos nodos mostrado en las figuras 3.1 y 3.2 darán el valor exacto de 1/2λ. Puesto que a distancia entre dos nodos es 1/2λ, podemos obtener la longitudde onda λ, y si la frecuencia de la fuente es conocido, la velocidad del sonido a temperatura ambiente puede ser obtenida mediante a ecuación (1).
De este valor correcto de 1/2λ, el valor correcto de 1/4λ es conocido y restando la longitud de la tubería en (a) de 1/4λ la corrección del extremo es obtenido.
Si el tubo de resonancia está abierto en ambos extremos como en la figura 3.1 debe serobservado que los antinodos aparecerán en ambos extremos. La longitud del tubo en este caso es una longitud de onda. El tubo mas corto que resonaría tiene una longitud d 1/2λ, un nodo en el centro y un antinodo en cada extremo.

En el caso que tengamos el tubo abierto este cumple que las resonancias de la misma manera como se comporta una cuerda vibrante.
Puede ser mostrado que la velocidad V...