VelocidadSonido

Determinación de la velocidad
del sonido en el aire

IES La Magdalena.
Avilés. Asturias

(Información complementaria en FisQuiWeb: http://bit.ly/1xng29O)

El sonido es una onda de presión que viajaen el aire con una velocidad aproximada de 330- 340 m/s.
Si se produce un sonido en el interior de un tubo se generará una onda estacionaria si
se cumplen las llamadas condiciones de contorno para losextremos: que exista un
nodo en el extremo del tubo, si está cerrado, o un vientre, si está abierto.
Esta circunstancia permite diseñar un experimento en el cual se utilizan las ondas
sonorasestacionarias que se pueden formar en un tubo para determinar la velocidad
de propagación del sonido en el aire.
El montaje experimental utilizado para la obtención de los datos es el que se muestra
en elesquema de la derecha.
El tubo es de plástico transparente, de unos 65 cm de longitud, y se tapa por la parte
inferior con un corcho al que se adapta una llave de paso para líquidos. También se
pega concinta adhesiva una cinta métrica para poder hacer las mediciones. En la
parte superior se fija un diapasón de 440 Hz.
Cuando se golpea el diapasón la onda sonora penetra en el tubo y se refleja en lasuperficie del líquido que lo llena parcialmente. Como consecuencia se puede formar
en su interior una onda estacionaria si se da una doble condición: que exista un nodo
en la superficie del líquido yun antinodo, o vientre, en la parte abierta del tubo. Esto
sucederá cuando la longitud del tubo, no ocupada por el agua, sea un múltiplo impar
de un cuarto de la longitud de onda.

λ
n = 1,3, 5,7...
4
4L
λ=
n = 1,3,5,7...
n

L=n

Cuando se cumpla esta condición se formará la onda estacionaria, que se detecta porque se produce un
súbito aumento de la intensidad del sonido. La longitud del tubo sepuede variar abriendo la llave y dejando que el agua vierta en el vaso.
Se determina (varias veces) la longitud a la cual se aprecian variaciones en la intensidad del sonido.

La relación existente...