ondas

Páginas: 3 (730 palabras) Publicado: 1 de junio de 2013
Experimento 10
VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL AIRE- TUBO DE RESONANCIA
Objetivo
Medir la velocidad del sonido en el aire a temperatura ambiente
Teoría
Los sistemas mecánicos tienen frecuenciasnaturales de vibración. Cuando excitamos un sistema mecánico en una de sus frecuencias naturales de oscilación, hay una transferencia máxima de energía por parte de la fuente excitadora hacia elsistema, y la amplitud de la vibración aumenta hasta un máximo. En estas condiciones decimos que el sistema está en resonancia con la fuente y nos referimos a la frecuencia particular en la cual estoocurre como frecuencia de resonancia.
La relación entre la frecuencia f, la longitud de onda λ, y la velocidad v de la onda, que se propaga a través del sistema es v = λf. Si conocemos la frecuencia y lalongitud de onda, podemos deducir su velocidad. O, si conocemos la longitud de onda y la velocidad, podemos calcular la frecuencia

Figura 1 Un tubo cilíndrico cerrado en su extremo inferior yabierto en su extremo superior
Sistemas mecánicos, como las columnas de aire en el interior de pipas o tubos, de longitudes fijas, tienen frecuencias resonantes particulares. La interferencia de lasondas que viajan hacia el interior del tubo y las ondas reflejadas por el extremo cerrado, que viajan de regreso hacia la entrada, produce ondas longitudinales 142 estacionarias, que tienen un nodo enel extremo cerrado y un anti-nodo en el extremo abierto. Las recuencias de resonancia de una pipa o tubo dependen de su longitud L, según lo muestran las figuras 1, 2 y 3 en donde vemos que hay uncierto número de longitudes de onda o "lazos" que se acomodan en la longitud del tubo en forma de nodos y anti-nodos. Puesto que cada lazo corresponde a una longitud de media-onda, la resonancia ocurrecuando la longitud del tubo es igual a un número impar de cuartos de longitudes de onda, es decir, cuando L = λ/4, 3λ/4, 5λ/4, etc., o en general, L = n λ/4, n = 1, 3, 5, etc. 1 De donde, λ= 4L/n 2...
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