lab onda sonido

Determinación de la velocidad del sonido y la relación entre la frecuencia y la longitud de onda en un tubo cerrado
A. V. Paladines Gómez – C. A .Muñoz Benavides– F. J. González López
Grupo No. 1 – Subgrupo No.1 – 16 de Octubre del 2013
Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Campus Valle del Lili, Cali, Colombia.

RESUMEN
Para esta práctica se quiso determinar una relaciónentre las frecuencias usadas para generar una onda estacionaria y las longitudes de onda producidas en estas frecuencias, también se deseaba realizar la medición de la velocidad del sonido desde la temperatura ambiente.

Inicialmente se realizo el montaje del equipo y la medición de las longitudes a las que se encontró mayor intensidad del sonido producido por el parlante dentro del tubo deresonancia, según estas mediciones se encontraron las longitudes de onda correspondientes, se realizo una media de estas longitudes y se graficaron con respecto a las frecuencias usadas para generarlas. Adicionalmente se hallo la velocidad del sonido en función de la temperatura y se comparo el valor obtenido con el valor deducido desde un grafico de Logaritmo en base diez de la longitud de onda vsLogaritmo en base 10 de la frecuencia.

Se determino la existencia de una relación inversamente proporcional entre la longitud de onda y la frecuencia cumpliendo con la estructura de la ecuación que relaciona ambas magnitudes. La velocidad obtenida en función del tiempo se encontró a 0,49% sobre el valor universal y a 1,98% sobre el valor hallado mediante la grafica de los logaritmos.

INTRODUCCION
Unafuente sonara hace que las moléculas del aire oscilen realizando un movimiento armónico simple, generando las vibraciones que dan lugar a las ondas, las cuales estando en un tubo o cuerda se reflejan en ambos extremos dando lugar a ondas opuestas que se superponen, en estos tubos o cuerdas existen varias frecuencias para las cuales la superposición produce un patrón de vibración llamado ondaestacionaria que es la causante de la voz y del sonido de muchos instrumentos musicales.

Para esta práctica de ondas sonoras se desea establecer una relación entre la frecuencia de una fuente sonora y la longitud de onda del sonido producido en un tubo de resonancia. Igualmente se requiere medir el sonido en el aire a la temperatura ambiente dentro del tubo.

Para lograr cumplir con los dos objetivospropuestos inicialmente se hallaran las longitudes de onda para cada armónico formado en el tubo desde la medición de las longitudes en las que se generan la mayor intensidad de sonido para cada frecuencia mediante la siguiente ecuación:
1-
Al obtener las longitudes de onda para cada medida realizada según la frecuencia utilizada, se establecerá una relación entre estas magnitudes al compararlasmediante el análisis de graficas construidas que cumplen con la estructura de la ecuación:
2-
Finalmente se establecerá la velocidad del sonido en función de la temperatura desde la ecuación:
3-
Donde T, es la temperatura medida en grados centígrados.

METODOS
Para la realización de la práctica de laboratorio es necesario contar con los siguientes implementos

Interfaz Science WorkshopAmplificador de Potencia.
Tubo de resonancia con parlante.
Banco de Altura Graduable pequeño.
Sensor de sonido.
Sensor de temperatura (acero inoxidable).
2 cables de conexión.

Para iniciar la práctica se debe realizar el montaje del equipo comenzando con la conexión de la interfaz al computador, y a su vez se debe conectar el amplificador de potencia, el sensor de sonido y de temperatura a los canalesanalógicos de la interfaz.

Seguidamente se debe conectar el parlante del tubo de resonancia a la salida del amplificador de potencia, usando el banco de altura se ubica el sensor de sonido graduando la altura al nivel de la abertura bajo el parlante en el tubo de resonancia.

Finalmente para dar inicio a la toma de datos se debe ejecutar el programa Pasco Capstone en el cual se configuran los...