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Velocidad del sonido en el aire - Experimento con diapasones

Enviado por alejandro ponce



Partes: 1, 2

  1. Objetivos
  2. Materiales
  3. Fundamento teórico
  4. Observaciones
  5. Conclusiones
  6. Bibliografía

Objetivos

  • 1. Medir experimentalmente la longitud de la onda en una columna cerrada de resonancia de aire.

  • 2. Determinar la velocidad del sonido en el aire.

  • 3. Calibrar un diapasón de frecuencia desconocida.

Materiales

  • 1. Diapasones de frecuencia conocida.

  • 2. Diapasones de frecuencia desconocida.

  • 3. Regla.

  • 4. Probeta.

  • 5. Embudo.

  • 6. Soporte.

  • 7. Manguera.

  • 8. Agua.

Fundamento teórico

Sonido:

El sonido, en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo.

La propagación del sonido involucra transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de la materia sólida, líquida o gaseosa. Como las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal.

*si un diapasón es puesto en vibración y sostenido sobre una columna de aire, su sonoridad experimentara un aumento considerable si la columna de aire es de tal longitud como para vibrar en afinidad con el diapasón. Tal columna de aire se dice que esta en resonancia con el diapasón. Las ondas colocadas en la columna de aire son llamadas ondas estacionarias .

Si v es la frecuencia de la fuente y la longitud

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La velocidad del sonido es la velocidad de propagación de las ondas sonoras. En la atmósfera terrestre es de 343 m/s (a 20 °C de temperatura). La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se trasmite.

La velocidad de propagación de la onda sonora depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de 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.

Una tubería cerrada (columna de aire) tiene un nodo N en el extremo cerrado y un antinodo A en el extremo abierto.

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Procedimientos:

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  • 1. De las tablas I al V determina el valor promedio de la velocidad del sonido en el laboratorio. ¿Qué factores influyen para que haya una variación con el valor teorico de 342 m/s?

La velocidad promedio es :478 m/s. El factor mas comun era la temperatura.

  • 2. ¿A una temperatura de 20° ¿Cuál es la frecuencia del tono fundamental en el tubo cerrado de 1 m de longitud?

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  • 3. ¿De los ensayos que has efectuado en el experimento se puede deducir que la velocidad del sonido en el aire depende ya sea de la frecuencia o de la longitud de onda de las ondas producidas por el diapasón?

Si, debido a que asi podemos colocar los datos y poder cumplir con la formula dispuesta.

Determinación de la frecuencia para un diapasón desconocido:

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  • 1. Si la temperatura del aire en el tubo de resonancia fuese de 70°C ¿Qué frecuencia de diapasón seria requerida para producir resonancia en las mismas condiciones que encontraste en ese experimento para el diapasón desconocido?

Se requiere un diapason con una frecuencia de 371.9 Hz,la cual es mayor a las demas frecuencias vistas anteriormente.

  • 2. ¿Las velocidad del sonido depende de la presión atmosférica?

Si,ya que la teperatura del ambiente puede encontrarse a favor o en contra de la dispersaciòn del sonido.

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