Modos resonantes y longitudes de un tubo cerrado en una onda estacionaria.

Modos resonantes y longitudes de un tubo cerrado en una onda estacionaria.

OBJETIVOS:

General:

Determinar las ondas de presión y elongación de una columna de aire confinada en un tubo cerrado que vibra a una frecuencia fija.

Específicos:

Determinar las posiciones en un tubo cerrado para las cuales ocurren los antinodos de presión de una columna de aire que vibra a una frecuenciafija.

Determinar indirectamente las posiciones en un tubo cerrado para las cuales ocurren los nodos de presión de una columna de aire que vibra a una frecuencia fija.

Determinar indirectamente las posiciones en un tubo cerrado para las cuales ocurren los antinodos de elongación de una columna de aire que vibra a una frecuencia fija.

Determinar indirectamente las posiciones en un tubocerrado para las cuales ocurren los nodos de elongación de una columna de aire que vibra a una frecuencia fija.

Determinar la temperatura del salón a través de la expresión teórica : v = 331.5 + 0.607 T, donde T es la temperatura en grados Celsius y v es la velocidad del sonido hallada.

PALABRAS CLAVES

Resonancia

Onda estacionaria

Elongación

Frecuencia

Nodos

Antinodos

PresiónMARCO TEORICO

Una onda sonora es una variación local de la densidad o presión de un medio continuo, que se transmite de unas partes a otras del medio en forma de onda longitudinal periódica o cuasiperiódica.
El sonido (las ondas sonoras) son ondas mecánicas elásticas longitudinales u ondas de compresión. Eso significa que:
Para propagarse precisan de un medio (aire, agua, cuerpo sólido)que transmita la perturbación (viaja más rápido en los sólidos, luego en los líquidos, aún más lento en el aire, y en el vacío no se propaga). Es el propio medio el que produce y propicia la propagación de estas ondas con su compresión y expansión. Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que éste sea un medio elástico, ya que un cuerpo totalmente rígido no permite que lasvibraciones se transmitan. Así pues, sin medio elástico no habría sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vacío.
Además, los fluidos sólo pueden transmitir movimientos ondulatorios en que la vibración de las partículas se da en dirección paralela a la velocidad de propagación o lo largo de la dirección de propagación. Así los gradientes de presión que acompañan a la propagación de una ondasonora se producen en la misma dirección de propagación de la onda, siendo por tanto éstas un tipo de ondas longitudinales (en los sólidos también pueden propagarse ondas elásticas transversales).
El hertzio (Hz) es la unidad que expresa la cantidad de vibraciones que emite una fuente sonora por unidad de tiempo (frecuencia). Se considera que el oído humano puede percibir ondas sonoras defrecuencias entre los 20 y los 20.000 Hz, si bien también se consideran rangos entre 16 Hz. (la nota más baja de un órgano) y 16 MHz. Las ondas que poseen una frecuencia inferior a la audible se denominan infrasónicas y las superiores ultrasónicas.
La sensación de sonoridad es la percepción sonora que el hombre tiene de la intensidad de un sonido. La sonoridad se mide mediante una magnitud llamada fonio,que utiliza una escala arbitraria cuyo cero (el llamado umbral de audición) corresponde a [pic] a 1 KHz.
Consideremos un tubo con una boca abierta y la otra cerrada cuya longitud podemos aumentar y disminuir. Si por la boca abierta entra una onda sonora, de frecuencia determinada, podemos observar que el volumen del sonido aumenta y disminuye a medida que variamos la longitud del tubo.El motivo es el siguiente: La onda sonora que entra en el tubo se refleja en la pared y cuando la onda que entra y la reflejada están en fase el sonido se refuerza, se logra producir una onda estacionaria en el interior del tubo, esto solo ocurre cuando la longitud del tubo es un múltiplo impar de [pic]. En esos casos se dice que el foco emisor del sonido y la columna de aire del interior del...