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Trabajo de ciencia sobre la física de una sorpresiva oscilación




Enviado por Cristian Cristian



    Indice
    1.
    Introducción

    2. Descubrimiento

    1.
    Introducción

    Para comenzar, mencionemos que un oscilador es un ente
    capas de por ejemplo, presentar fluctuaciones repetitivas de:
    energías potenciales y cinéticas, o campo
    eléctrico y campo
    magnético.
    Si los elementos donde varían esas energías o
    campos se hallan en distintos lugares, a saber, en un oscilador
    compuesto de un punto fijo del cual se fija un resorte que lleva
    en su otro extremo una masa, la energía potencial
    estaría variando en el resorte mientras que la
    cinética en la masa, o en un circuito compuesto por un
    capacitor en paralelo con una inductancia, en donde el campo
    eléctrico varia en el capacitor y el campo
    magnético solo en la inductancia… se llaman
    osciladores con elementos agrupados.
    Si las variaciones de energías o de campos, no ocurren en
    lugares distintos, si por ejemplo en el mismo espacio se producen
    las variaciones de campos, o moléculas de aire
    varían su velocidad y su
    presión
    dentro de un mismo recipiente, se llaman osciladores con
    elementos distribuidos.

    Frecuencias a la cual resuenan osciladores con elementos
    agrupados:
    La frecuencia de oscilación de un resorte y una masa,
    viene dada por la dureza del resorte(k) y por el valor de la
    masa (m), así:

    – Cuanto más duro sea el resorte mayor
    será la frecuencia, por el contrario cuanto menor sea la
    masa mayor será dicha frecuencia.

    La frecuencia de oscilación entre un capacitor y
    una inductancia es:

    – Mas capacidad o más inductancia, implican menor
    frecuencia.

    Osciladores con elementos distribuidos:
    – Los osciladores mecánicos (masa-resorte), serian ahora:
    cavidades llenas de, por ejemplo aire.
    – Los osciladores electrónicos (capacitor-inductancia),
    serian ahora: envases metalicos (latas cerradas).

    Frecuencias a la cual resuenan osciladores con elementos
    distribuidos:
    – Para facilitar los cálculos tomaremos como ejemplo una
    misma lata cerrada cilíndrica tapada y soldada en sus
    extremos, llena de aire común.
    – Metálica y soldada para que sirva como cavidad
    electromagnética resonante, y llena de aire para que sirva
    como cavidad acústica resonante.
    – Podría tener otra forma, no tiene por que ser
    cilíndrica.

    La frecuencia a la cual resuena una cavidad
    acústica será:

    – En donde v es la velocidad del
    sonido en el
    aire de su interior y el largo: es la altura del cilindro, sin
    importar su radio.
    – Si hacemos unos simples cálculos, nos daremos cuenta que
    directamente, el largo será media longitud de onda.
      La frecuencia a la cual oscila una cavidad
    electromagnética resonante será:

    – En donde c es la velocidad de las ondas
    electromagnéticas, no depende del largo, sino del radio del
    cilindro (aunque su altura deberá ser menor de media
    longitud de onda.

    2.
    Descubrimiento

    – Construí un generador de frecuencias
    mecánicas y algunas cavidades acústicas: cilindros,
    un cubo, una esfera… ya que tenia experiencia de
    diseñar, fabricar, alimentar, aplicar, y enseñar
    cavidades electromagneticas resonantes, pero jamas habia
    experimentado con cavidades acusticas.
    Con los cilindros y el cubo, no hubo nada que me llamara la
    atención, es mas, me pareció hasta
    una perdida de tiempo,
    corroborar las ecuaciones
    antes enunciadas.
    No pasaba nada que me interesara, hasta que trate de encontrar la
    frecuencia a la cual resonaba una cavidad acústica
    esférica, que construí y se puede ver en las
    fotos que siguen,
    con una esfera de un generador de alta tensión que
    fabrique para el laboratorio de
    uno de los institutos donde enseñaba.
    No podía encontrar la frecuencia de resonancia… quedaba
    aturdido por las frecuencias audibles y no podía encontrar
    la solución del experimento…
    Horas variando de distintas maneras la frecuencia, aumente y
    controle la potencia del
    generador hasta hacerlo perjudicial para la salud… maximice el
    control de
    frecuencia… instale un micrófono de mucha más
    calidad, pero
    nada… pensaba que debía oscilar a unos 3000 Hz y no lo
    lograba…

    Pero, si, encontré algo, sino no estarías
    leyendo esto:
    Al aplicar una frecuencia de 3610 Hz al parlante incorporado a la
    estructura
    esférica… registre en el micrófono,
    también incorporado en dicha estructura en
    dirección opuesta al parlante, como se
    detalla en el grafico que sigue:

    – UNA FRECUENCIA DE 1133540 HZ, solo al aplicar 3610 hz,
    para esta cavidad de 0,063 m de diámetro.
    Al acercarme de a decimos de Hz y al alejarme de a decimos…
    solo en +/- 1 Hz se forma el pico.
    Evidentemente un ente que además de oscilar, multiplica
    314 veces la frecuencia entrante, es llamado "multiplicador de
    frecuencia".
    Me pregunto, como será su símil
    electromagnético?… todo ente esférico
    tendrá esta característica?… esto explicaría
    fenómenos relacionados con la absorción de
    energía?…
    La frecuencia de disparo de este multiplicador seria la misma
    ecuación de resonancia de las cavidades
    electromagnéticas resonantes, donde en lugar de c
    (velocidad de las ondas
    electromagnéticas) iría la velocidad del sonido (350
    m/seg), el radio de la cavidad cilíndrica
    electromagnética, sería ahora el radio de la
    esfera, y quizás la constante 2,41 sufriría
    algún cambio… a mi
    medio 2,041 , pero…

    A continuación, fotos del
    dispositivo:

     

     

    Autor:

    Cristián Antiba………….Grupo
    Caos…………

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