Introducción
Cuando una onda sonora como la mostrada en la figura viaja por un tubo y llega a un extremo cerrado ocurre una reflexión, y la onda reflejada viaja de regreso por el tubo, juntándose así con la onda incidente y se podrá producir que el tubo esté en resonancia, si la longitud coincide con las longitudes x1, x2, etc. mostradas en la figura; pudiéndose escuchar un incremento en la intensidad del sonido. Con los datos de estos puntos podremos calcular la velocidad del sonido en el aire.
En el extremo cerrado la onda puede comprimir las capas de aire contra la barrera fija. En ese extremo, la presión puede por lo tanto variar con su amplitud máxima, y el extremo cerrado es un antinodo de presión.
En el libro podemos encontrar que la velocidad del sonido en el aire a 20ºC es de 343 m/s.
Material
1 probeta de un litro
1 diapasón de 1000 Hz.
1 martillo de goma
El alumno debe traer
1 recipiente de plástico, de 1L (botella de plástico, jarra,)
1 manguera de 1.5m y medio centimetro de diametro
Desarrollo
Para este experimento vamos a encontrar los dos primeros modos resonantes para la onda producida por el diapasón. La onda viajara por el tubo, el cual será la probeta con agua, entonces podremos variar la distancia de la entrada del tubo al extremo cerrado, variando el nivel de agua del vaso donde estará el tubo y vamos a poner marcas en el nivel donde escuchemos el sonido más intenso, con ello tendremos las distancias, marcadas en la figura, para hacer el cálculo requerido.
Preparación del material: Llena la probeta de agua y colócale la manguera a modo de hacer un sifón para sacar el agua hacia tu recipiente, entonces fija bien la manguera a la probeta. Ahora alzando y bajando el recipiente podrás variar el nivel de líquido en la probeta.
El diapasón se golpea con el martillo de goma y se acerca a la boca de la probeta, escucha el sonido mientras varias el nivel del agua.
¿Cuál es la incertidumbre de este cálculo?
¿Puedes hacer este mismo cálculo usando otro diapasón en el experimento?, hay de 125 a 4000 Hz. Esta pregunta se contesta y justifica experimentalmente.
PRECAUCIONES
* El diapasón se golpea exclusivamente con el martillo de goma. Pide silencio a tus compañeros, sería recomendable alejarse lo más posible de otro equipos si se puede ve a un salón que se encuentre vacio.
Se recomienda usar audífonos de diadema, solo para tapar tus oídos y descansar un poco del ruido. pero al momento de buscar los dato si debes destapar tus oídos.
Perdón pero están mal dibujadas las ondas estacionarias dentro del tubo.
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