Velocidad de sonido


1.-INTRODUCCIÓN:
La velocidad del sonido es la dinámica de propagación de las ondas sonoras. En la atmósfera terrestre es de 343 m/s (a 20 °C de temperatura y a nivel del mar). La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se trasmite.
La velocidad o dinámica de propagación de la onda sonora depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y node las características de la onda o de la fuerza que la genera. Su propagación en un medio puede servir para estudiar algunas propiedades de dicho medio de transmisión.

Por lo tanto, en el presente trabajo se estudiara la velocidad del sonido en el aire a temperatura ambiente, luego mediremos las longitudes de onda de un tubo en condiciones de cerrado y abierto respectivamente y por último,mencionaremos nuestros resultados obtenidos, observaciones y conclusiones analizadas en el laboratorio.
En general, la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos es mayor que en los gases. Esto se debe al mayor grado de cohesión que tienen los enlaces atómicos o moleculares conforme más sólida es la materia.





2.- OBJETIVOS:
1) Medirexperimentalmente la longitud de onda en una columna cerrada y abierta de resonancia de aire.

 2) Determinar la velocidad del sonido en el aire.

 3) Calibrar un diapasón de frecuencia conocida.
3.- MATERIALES:

Data Studio


Diapasón


Tubo de resonancia


Generador de ondas

Parlante Open Speacker






4.- FUNDAMENTOS TEÓRICOS:
ONDAS DE TUBOS:

Lostubos de caña o de otras plantas de tronco hueco, constituyeron los primeros instrumentos musicales. Emitían sonido soplando por un extremo. El aire contenido en el tubo entraba en vibración emitiendo un sonido. Las versiones modernas de estos instrumentos de viento son las flautas, las trompetas y los clarinetes, todos ellos desarrollados de forma que el intérprete produzca muchas notas dentro deuna amplia gama de frecuencias acústicas. Pueden ver dos tipos de tubos: abiertos y cerrados.
FRECUENCIA FUNDAMENTAL:
En la distribución armónica de un sonido, es la frecuencia más baja de todas, la primaria, la que indica la nota que hemos escuchado. Pero no es el tono de mayor amplitud, ya que esta puede ser mayor en alguno de los armónicos.
TUBOS ABIERTOS:
Si el tubo se encuentra abierto elaire puede vibrar con su máxima amplitud en los extremos. Se puede apreciar la distancia entre dos nodos o entre dos vientres de media longitud de onda. Si la longitud del tubo es L, tenemos que L= /2, L=3/2, en general L= n/2, n=1. Las frecuencias de los distintos modos de vibración responden a la formula.












TUBOS CERRADOS:
Si el tubo se encuentra cerrado se origina unvientre en el extremo por donde penetra el aire y nodo en el extremo cerrado. Como la distancia entre el vientre y un nodo consecutivo es L/4. La longitud L del tubo es en las figuras representadas L= /4, L=3/4, L= 5/4. En general L=(2n+1)/4, con todos los numeros naturales.


ONDAS ESTACIONARIAS:
Son las que permanecen fijas, sin propagarse a través de un medio, y se forman por la interferenciade dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda( o frecuencia) que avanzan en sentido opuesto a través de un medio.



5.- PROCEDIMIENTO:
*Determinar la velocidad del sonido del tubo cerrado con longitud variada y de frecuencia variada:
a) velocidad del sonido para el tubo cerrado de longitud variada
Para comenzar con el experimento, primero debemos tener los equiposde trabajo y los materiales, para realizar con el experimento, luego armar los equipos, los parlantes, cables, tubo de resonancia y el generador de onda y conectarlos.
La temperatura ambiental para realizar este experimento es de 20.02 °C, la cual nos servirá para calcular los demás experimentos.
Luego de tener estos equipos ya armados, se hará un experimento de la temperatura ambiental la...