Tp Resonancia
Páginas: 6 (1305 palabras)
Publicado: 27 de septiembre de 2012
TRABAJO PRÁCTICO DE RESONANCIA
PRIMER CUATRIMESTRE 2012
-CURSO 15-
Integrantes
Apellido y Nombre | Padrón | Correo electrónico |
1 | Monsalvo Florencia | 92.954 | Flormonsalvo@hotmail.com |
2 | Roncoroni Pilar | 92.678 | Pilar_roncoroni@hotmail.com |
3 | Taboada Javier | 92.933 | Javi.taboada@hotmail.com |
4 | Tomasino Martín | 92.932 | Martintomasino@gmail.com |
5 | VolpiMaría Alejandra | 81.563 | Al.volpi@gmail.com |
Objetivos
* Determinación de la velocidad del sonido en el aire a 0ºC, (que tiene un valor alrededor de los 340 m/s) utilizando el concepto de resonancia.
Introducción Teórica
Se define la frecuencia natural de un oscilador como la que tendría si no estuviesen presentes ni el amortiguamiento ni el sistema impulsor. En general, siempre quesobre un sistema capaz de oscilar obra una serie de impulsos periódicos con una frecuencia igual a una de las frecuencias naturales de oscilación del sistema, éste se pone a oscilar con una amplitud relativamente grande. Este fenómeno se denomina resonancia, donde la transferencia de energía es máxima.
Nosotros estudiaremos el fenómeno de resonancia de una onda sonora en un tubo de aire. En elcaso de una columna de aire, la interferencia entre las ondas que se propagan en ella en sentidos opuestos origina ondas estacionarias, y el tubo posee ciertas frecuencias propias.
El gráfico que se observa a la derecha ilustra lo dicho anteriormente.
Si la reflexión se produce en un extremo cerrado, la elongación de las partículas en dicho extremo ha de ser siempre necesariamente nula, ypor consiguiente, el extremo es un nodo. Y como los puntos de elongación nula son puntos de variación máxima de presión, el extremo abierto es un vientre.
El gráfico que se observa a la derecha ilustra lo dicho anteriormente.
Los nodos de una onda se encuentran separados por media longitud de onda, entonces para un tubo cerrado de longitud L, el diagrama de longitud de onda de la vibraciónfundamental es 4L. La frecuencia fundamental correspondiente (C = f λ) para este caso es C/4L.
A partir del diagrama de ondas ilustrado a continuación podemos ver claramente que los armónicos de un tubo cerrado tienen longitudes de onda 4L/3, 4L/5, 4L/7, etc., mientras que las frecuencias son 3, 5, 7 veces la fundamental. Es decir, que en las vibraciones de un tubo cerrado están presentes losarmónicos impares.
El tubo de kundt tiene un extremo abierto y uno cerrado.
De este modo, cuando el tubo está en resonancia la longitud de la columna de aire resulta igual a un múltiplo impar de cuartos de longitud de la onda estacionaria:
L= 2k+14 .λ con k=0,1,2,3…
Es decir, habrá resonancia si la longitud de la columna de aire es igual a:
λ4 , 34λ , 54λ , …
DesarrolloMateriales:
* Osciloscopio
* Generador de funciones
* Microfono corbatero
* Parlantes potenciados.
* Tubo de Kundt
* Regla Milimetrada
Procedimiento
El emisor, un micrófono conectado a un osciloscopio, emite a una frecuencia de 3000 Hz y esta fijo a un extremo del tubo mientras que el otro extremo tiene un fondo móvil, que se ajusta hasta hallar un refuerzo en laintensidad del sonido. Las longitudes halladas se miden utilizando la regla milimetrada bajo el tubo de Kundt y se considera que el error en la medición es de 2mm.
Como el tubo de Kundt está cerrado en un extremo y abierto en otro la diferencia entre las longitudes del tubo para dos armónicos consecutivos es la mitad de la longitud de onda.
A partir de ello obtenemos λ y la velocidad del sonido atemperatura ambiente (25º±1º) queda definida por:
Vs(T)= λ . f
Siendo f la frecuencia del emisor.
La que la velocidad del sonido ,Vs(T), varía con la temperatura.
Si la velocidad a cero grados Celsius es Vs(0ºC) , la velocidad a una temperatura T grados Celsius será:
-------------------------------------------------
Vs(T)= Vs(0ºC). 1+ α .T
Donde α= 1273.14 ºC
Resultando que:...
PRIMER CUATRIMESTRE 2012
-CURSO 15-
Integrantes
Apellido y Nombre | Padrón | Correo electrónico |
1 | Monsalvo Florencia | 92.954 | Flormonsalvo@hotmail.com |
2 | Roncoroni Pilar | 92.678 | Pilar_roncoroni@hotmail.com |
3 | Taboada Javier | 92.933 | Javi.taboada@hotmail.com |
4 | Tomasino Martín | 92.932 | Martintomasino@gmail.com |
5 | VolpiMaría Alejandra | 81.563 | Al.volpi@gmail.com |
Objetivos
* Determinación de la velocidad del sonido en el aire a 0ºC, (que tiene un valor alrededor de los 340 m/s) utilizando el concepto de resonancia.
Introducción Teórica
Se define la frecuencia natural de un oscilador como la que tendría si no estuviesen presentes ni el amortiguamiento ni el sistema impulsor. En general, siempre quesobre un sistema capaz de oscilar obra una serie de impulsos periódicos con una frecuencia igual a una de las frecuencias naturales de oscilación del sistema, éste se pone a oscilar con una amplitud relativamente grande. Este fenómeno se denomina resonancia, donde la transferencia de energía es máxima.
Nosotros estudiaremos el fenómeno de resonancia de una onda sonora en un tubo de aire. En elcaso de una columna de aire, la interferencia entre las ondas que se propagan en ella en sentidos opuestos origina ondas estacionarias, y el tubo posee ciertas frecuencias propias.
El gráfico que se observa a la derecha ilustra lo dicho anteriormente.
Si la reflexión se produce en un extremo cerrado, la elongación de las partículas en dicho extremo ha de ser siempre necesariamente nula, ypor consiguiente, el extremo es un nodo. Y como los puntos de elongación nula son puntos de variación máxima de presión, el extremo abierto es un vientre.
El gráfico que se observa a la derecha ilustra lo dicho anteriormente.
Los nodos de una onda se encuentran separados por media longitud de onda, entonces para un tubo cerrado de longitud L, el diagrama de longitud de onda de la vibraciónfundamental es 4L. La frecuencia fundamental correspondiente (C = f λ) para este caso es C/4L.
A partir del diagrama de ondas ilustrado a continuación podemos ver claramente que los armónicos de un tubo cerrado tienen longitudes de onda 4L/3, 4L/5, 4L/7, etc., mientras que las frecuencias son 3, 5, 7 veces la fundamental. Es decir, que en las vibraciones de un tubo cerrado están presentes losarmónicos impares.
El tubo de kundt tiene un extremo abierto y uno cerrado.
De este modo, cuando el tubo está en resonancia la longitud de la columna de aire resulta igual a un múltiplo impar de cuartos de longitud de la onda estacionaria:
L= 2k+14 .λ con k=0,1,2,3…
Es decir, habrá resonancia si la longitud de la columna de aire es igual a:
λ4 , 34λ , 54λ , …
DesarrolloMateriales:
* Osciloscopio
* Generador de funciones
* Microfono corbatero
* Parlantes potenciados.
* Tubo de Kundt
* Regla Milimetrada
Procedimiento
El emisor, un micrófono conectado a un osciloscopio, emite a una frecuencia de 3000 Hz y esta fijo a un extremo del tubo mientras que el otro extremo tiene un fondo móvil, que se ajusta hasta hallar un refuerzo en laintensidad del sonido. Las longitudes halladas se miden utilizando la regla milimetrada bajo el tubo de Kundt y se considera que el error en la medición es de 2mm.
Como el tubo de Kundt está cerrado en un extremo y abierto en otro la diferencia entre las longitudes del tubo para dos armónicos consecutivos es la mitad de la longitud de onda.
A partir de ello obtenemos λ y la velocidad del sonido atemperatura ambiente (25º±1º) queda definida por:
Vs(T)= λ . f
Siendo f la frecuencia del emisor.
La que la velocidad del sonido ,Vs(T), varía con la temperatura.
Si la velocidad a cero grados Celsius es Vs(0ºC) , la velocidad a una temperatura T grados Celsius será:
-------------------------------------------------
Vs(T)= Vs(0ºC). 1+ α .T
Donde α= 1273.14 ºC
Resultando que:...
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