Tubos Abiertos

Tubos abiertos



Si 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 la frecuencia)
Las frecuencias de los distintos modos de vibración responden a la fórmula

Tubos Abiertos: Son aquellos que disponen de dos o más orificios.
Tubos Abiertos
Debido al fenómeno de la reflexión se produce una onda estacionaria en el interior del tubo. Esta onda estacionaria proporciona dos Vientres en los extremos, con lo cual el sonidofundamental se produce cuando en el centro se forme un nodo.

Tubo Abierto produciendo su sonido fundamental
 es la longitud de la onda, es decir el espacio que recorre la onda en un ciclo. Como tanto la onda de salida (verde) como la onda reflejada (rojo) solo realizan medio ciclo dentro del tubo, tenemos que la Longitud del Tubo es la mitad de la Longitud de Onda (/2).La frecuencia del sonido fundamental, dependerá de la velocidad de propagación del medio "c" (aire = 330 m/s) y de la Longitud de Onda ().
En el caso del aire, en un segundo una onda recorrerá 330 metros, y tenemos una onda de  metros, si dividimos 330 /  obtendremos el número de ciclos que se sucederán en un segundo, o sea, la Frecuencia (Hz).
Así tenemos que:
f1 = c

ysabiendo que L = /2 →

y despejando obtenemos que la frecuencia fundamental del tubo es:
f1 = c
2L


El segundo armónico tiene lugar cuando en el interior del tubo se producen dos nodos.

Tubo Abierto produciendo su segundo armónico
Entre cada dos vientres consecutivos habrá /2 luego L = /2 y la frecuencia del segundo armónico, f2, será:
f2 =c = 2c
2L/2 2L


Pero como c/2L es igual a f1 se puede escribir: f2 = 2 f1

De todo esto podemos deducir que la frecuencia del armónico de grado n, fn, será fn = n f1


Por lo tanto en un tubo abierto le longitud L, se pueden producir teóricamente, un sonido fundamental f1 = c/2L y todos los armónicos de dicho sonido fundamental de frecuencias 2f1, 3f1, 4f1,... nf1.


Haz clic aquí para escuchar los ocho
armónicos de la nota más baja de una flauta

Influencia del experimento de Melde en la actualidad
Si bien el experimento de Melde permitió el reconocimiento y estudio de las ondas estacionarias, ello no quedó limitado a ese campo. Las ondas estacionarias son un fenómeno con implicancias muy importantes en elcampo de la acústica y el fenómeno de la reflexión e interferencia constructiva de las ondas.
[editar]Sonar
Artículo principal: Sonar


Ondas estacionarias producidas al encuentro de dos pulsos sónicos que se encuentran.
El sonar (acrónimo de Sound Navigation And Ranging) es, básicamente, un sistema de navegación y localización similar al radar pero que, en lugar de emitir señales deradiofrecuencia, emite impulsos ultrasónicos. El transmisor emite un haz de impulsos ultrasónicos a través del emisor. Cuando chocan con un objeto, los impulsos se reflejan y forman una señal de eco (onda estacionaria) que es captada por el receptor.
Algunos animales poseen un sónar natural como es el caso de los delfines. Estos lo utilizan para orientarse en aguas turbias y cazar con seguridad.
Losmurciélagos lo utilizan para orientarse y cazar en la oscuridad, emitiendo vibraciones ultrasónicas cortas que se reflejan en las paredes de la habitación o lugar en que se encuentren o en su presa.
Aunque los animales no poseen un sistema instrumental que permita localizar los nodos o anti nodos, sus órganos biológicos pueden distinguir las ondas estacionarias y así guiarse durante la noche o en...