Informe de laboraorio de fisica (velocidad del sonido del aire)

Laboratorio de física I
Practica N°6
VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL AIRE
Informe
Integrantes:
ESPINOSA MONTES, Joseph Michell
CORREA ARZAPALO, Abel José
Grupo: C15-01-B
Profesor: Melchor Llosa Demartini
Semana 13
Fecha de realización: 02 de junio del año de 2011
Fecha de entrega: 09 de junio del año de 2011

2011-1
VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL AIRE
1. INTRODUCCIÓN:
Lavelocidad del sonido es la velocidad de propagación de las ondas sonoras. Por ende, esta depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de la fuerza que la genera. Su propagación en un medio de transmisión, además cabe resaltar que la velocidad del sonido varía también ante los cambios de temperatura del medio, esto se debe aque un aumento de la temperatura se traduce en un aumento de la frecuencia con que se producen las interacciones entre las partículas que transportan la vibración, y este aumento de actividad hace aumentar la velocidad.
Por lo tanto, en el presente trabajo se estudiara la velocidad del sonido en el aire a temperatura ambiente, luego mediremos las longitudes de onda de un tubo en condiciones decerrado y abierto respectivamente y por último, mencionaremos nuestros resultados obtenidos, observaciones y conclusiones analizadas en el laboratorio.

2. OBJETIVO:
* El alumno conocerá cual es la velocidad del sonido en el aire además de su importancia, de la misma forma como sacarla por medio de formulas y calcular la distancia del sonido en el aire.
* Medir adecuadamente laslongitudes de ondas en un tubo cerrado y abierto.
* Calibrar correctamente un diapasón de frecuencia desconocida.

3. MATERIALES:
* Una computadora personal con programa data studio instalado.
* Un diapasón
* Un censor de movimiento.
* Tubo de resonancia.
* Generador de funciones
* Un parlante open speacker.
* Cables.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO:
Tubos abiertosSi un tubo es abierto el aire vibra con su máxima amplitud en los extremos. En la figura se representan los tres primeros modos de vibración. Como la distancia entre dos nodos o entre dos vientres es media longitud de onda. Si la longitud del tubo es L, tenemos que L= /2, L=, L=3 /2,... en general L=n /2, n=1, 2, 3... Es un número entero. Considerando que =vs/f (velocidad del sonido dividido lafrecuencia).Las frecuencias de los distintos modos de vibración responden a la fórmula

 

Tubos cerrados
Si el tubo es cerrado se origina un vientre en el extremo por donde penetra el aire y un nodo en el extremo cerrado. Como la distancia entre un vientre y un nodo consecutivo es l /4. La longitud L del tubo es en las figuras representadas L= /4, L=3 /4, L=5 /4...
En general L= (2n+1) /4;con n=0, 1, 2, 3,...
Las frecuencias de los distintos modos de vibración responden a la fórmula.


4. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS
* Determinación de la velocidad del sonido.
* Realizamos el montaje mostrado en la figura. Luego, colocamos el parlante en uno extremos del tubo abierto a una posición de 90º. Además, se reguló la amplitud y la frecuencia para que el sonido se agudicecon la finalidad de encontrar resonancia.
* Completamos la tabla, teniendo en cuenta los valores obtenidos para cada ocasión.

Figura 4.1 Montaje de tubo cerrado

L (m) | F (Hz) | | V=m/s |
1.20 | 4.8 | 64.2 | 308.16 |
1.10 | 4.4 | 71.3 | 313.72 |
1.00 | 4.00 | 79.2 | 316.8 |
0.90 | 3.6 | 89.3 | 321.48 |
0.80 | 3.2 | 121.3 | 388.16 |
0.70 | 2.8 | 130.2 | 364.56 |
0.60 | 2.4 |154.1 | 369.84 |
0.50 | 2.00 | 156.1 | 312 |
Temperatura ambiente | 19.4 |
Velocidad del sonido experimental | 336.84 |
Velocidad del sonido teórica | 343.4 |
Error porcentual | 1.9% |
Tabla 1.Tubo cerrado de longitud variable
Hallar el porcentaje de error:
* Se debe sumar todas las velocidades experimentales y hallar el promedio.
336.84 m/s
x 100= 1.9%
* Para este...