FISICA-2-INFORME-3-ONDAS-1

INFORME DE LABORA LABORATORIO TORIO 3: ONDAS DE FISICA 2 INTEGRANTES: HELEN JOHANA J OHANA PALACIN MALPARTIDA MALPARTIDA o GONZALES JUAN DE DIOS LIZBETH o JESSENIA JESSENIA CORAC HUAMAN HUAMAN o DIAS AEDO DANIEL o QUISPE CURIÑAUPA HECTOR APOLINARIO LARA LUZ o

o

SONIDO

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DE LIMA SUR

I.

INTRODUCCIÓN

En esta práctica de laboratorio se trabajará con las ondas de sonido. En física, una onda es una propaaci!n de una perturbaci!n de aluna propiedad de un "edio, por eje"plo, densidad, presi!n, ca"po el#ctrico o ca"po "an#tico, $ue se propaa a tra%#s del espacio transportando enería. El "edio perturbado puede ser de naturale&a di%ersa co"o aire, aua, un tro&o de "etal, el espacio o el %acío. 'a propiedad del "edio en la $ue se obser%a la particularidad se e(presa co"o una funci!n tanto de la posici!n co"o del tie"po. )ate"ática"ente se dice $ue dic*a funci!n es una onda si %erifica la ecuaci!n de ondas, +ortales ra&ones, la teoría de ondas se confor"a co"o una característica ra"a de la física $ue se ocupa de las propiedades de los fen!"enos ondulatorios independiente"ente de cuál sea su orien físico Una peculiaridad de estos fen!"enos ondulatorios es $ue a pesar de $ue el estudio de sus características no depende del tipo de onda en cuesti!n ,los distintos oríenes oríenes físicos físicos $ue pro%ocan su aparici!n aparici!n les confieren confieren propiedades propiedades "u particulares particulares $ue las distinuen de unos fen!"enos a otro.

II.

O-ETI/O0 Deter"inar la frecuencia de las ondas sonoras. b. Deter"inaci!n de la %elocidad del sonido utili&ando ondas estacionarias. a.

PROF. Moisés Galarza

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III.

MARCO TEORICO

ONDAS SONORAS

Son ondas longitudinales, que se producen debido a la vibración de las partículas del edio Moviiento de ondas unidiensionales

d$ & d$' " ( &v$ d$ & d$t

!elocidad de propagación de las ondas v "

+ara ondas arónicas

γ

# "

"$/&

% )' ,t* " % cos) -' ± ω t + φ *

Si sus #recuencias son a0ores a las #recuencias audibles son ondas de ultrasonido

1a velocidad de propagación de las ondas sonoras depende del edio 0 su estado terodin2ico

I/.

Si sus #recuencias son enores a las audibles las ondas se llaan in#ra sónicas

)1TERI1'E0


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UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DE LIMA SUR     

ueo de Diapasones Cajas de resonancia )artillo 0ensor de 0onido Interface 2- Netlo





Tubos





Co"putador +/C Cubetas de

%idrio. Cinta "#trica


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+ROCEDI)IENTO

En cada uno de los pasos siuientes realice el ajuste de cur%as  el análisis correspondiente, utili&ando en soft3are 2- Net'ab. )edir la frecuencia del sonido 4. Conecte el sensor de sonido a la interface  encienda el co"putador. 5. Utili&ando el diapas!n de 645 7&,  una escala de 58 µs  4888 datos en el soft3are 2 Net'ab realice una lectura de datos para diferentes distancias de la fuente de sonido. Realice el ajuste de cur%as a la funci!n seno. 1note sus resultados en la tabla 4. 2. Repita el paso anterior utili&ando el diapas!n de 29: 7&, 258  56; 7&. /elocidad del sonido :. 'lene con aua el recipiente, su"erja el tubo de +/C *asta dejar unos 6 centí"etros libre. 6. Utili&ando el diapas!n de 645 7& produ&ca sonidos intensos en el e(tre"o libre del tubo, suba lenta"ente el tubo *asta detectar $ue la intensidad del sonido $ue sale de esta, sea "á(i"a . Repita los pasos 6  ; utili&ando el diapas!n de 29: 7&  llene la tabla 5.

/I.

RE+ORTE N?2


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2. Con los datos obtenidos en los pasos 5, 6 y 7, complete la siguiente tabla:

Diapas!n 4 f @ 645 7& 4 5 2 : 6 +ro"edio B <"= /s <"s= <= /s <"s= <=

'i <"= 4er Nodo 8.469 8.468 8.469 8.46> 8.4; 8.469: 8.;22; 25:.:825 25:.:825

Diapas!n 5 f @ 29: 7&

'i <"= 5do Nodo 8.:A: 8.:99 8.:A5 8.:9A 8.:A4 8.:A89 8.;6:: 226.8659 226.8659 T1-'1 5

'i <"= 4er Nodo 8.542 8.546 8.54; 8.549 8.546 8.546: 8.9;4; 228.96:: 228.96::

'i <"= 5do Nodo 8.;56 8.;5; 8.;55 8.;5; 8.;54 8.;5: 8.925 24A.:99 24A.:99

<= Calcular la %elocidad de propaaci!n del sonido en el aire utili&ando la Ec. <:=. <= Calcular la %elocidad de propaaci!n usando /s @ λf . Nota 'as %elocidades calculadas por los pasos <=  <= son las "is"as por$ue %ienen de una "is"a f!r"ula +ara el pri"er )odo De la ecuaci!n <:= /s @ :f', para este caso ' @ B: +or lo tanto /s @ Bf $ue es la ecuaci!n de la parte <= +ara el seundo )odo De la ecuaci!n <:= /s @

4 fL 3

, para este caso ' @ 2B:

+or lo tanto /s @ Bf $ue es la ecuaci!n de la parte <=


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Depende la velocidad de propagación del sonido en el aire de la frecuencia del diapasón. Epli!ue.

1 "aor frecuencia "enor lonitud de onda  %ice%ersa. +ara %er de $ue for"a se relacionan considere"os una onda peri!dica despla&ándose *acia la derec*a. El tie"po entre el instante $ue una cresta pasa por un punto espacial dado  el instante en $ue llea la pr!(i"a es el período T H rado C=, pero no ca"bia con la presi!n. En los lí$uidos es un poco "aor <4::8 "s en el aua=  "aor an en los s!lidos <6888 "s en el acero=. No debe"os confundir la %elocidad de propaaci!n de la onda sonora con la %elocidad instantánea de las partículas c" a 4>". 'as lonitudes de onda son co"parables a los objetos ordinarios de la %ida cotidiana.


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Epli!ue cualitativamente ba"o !u# condiciones se obtienen los modos de vibración en el tubo $%C.

4. 0en el "odo de e(citaci!n de la colu"na de aire

+ueden ser tubos de e"bocadura, tubos de lenJeta  tubos de lenJeta labial o "e"branácea. Tubos de e"bocadura son tubos sonoros $ue poseen una abertura con%eniente"ente dispuesta lla"ada e"bocadura, uno de cuos bordes es biselado. Contra este borde incide una corriente de aire $ue se di%ide en dos ra"asK la ra"a $ue penetra en el tubo oriina pe$ueLas %ibraciones $ue a su %e& e(citan por resonancia la colu"na a#rea contenida en el tubo.

&ubos de embocadura indirecta son

a$uellos donde la corriente de aire, producida

"ecánica"ente o por el ejecutante, pasa por un tubo lla"ado portaviento antes de incidir sobre el bisel de la e"bocadura. 'as siuientes fiuras representa la parte superior de una flauta de pico  a un tubo de !rano, el !rano tiene %arias clases de tubos, siendo uno de ellos Mtubos de bisel. Tubos de lenJeta labial o "e"branácea. 'os principales son tro"pas, tro"petas, tro"bones  tuba, en este tipo de instru"entos los labios del ejecutante actan del "is"o "odo $ue una lenJeta batiente doble, por lo cual se dice $ue for"an una lenJeta doble "e"branácea. En estos instru"entos la bo$uilla es "u diferente a la los instru"entos de lenJeta  de e"bocadura, pues se la construe con el objeto de ser adosada a los labios del ejecutante en luar de ser introducida entre ellos.


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2. 'eg(n la obtención de la escala

0i se ordenaran sen su frecuencia los parciales $ue pueden obtenerse con un tubo sonoro, la escala sería, en el "ejor de los casos, iual a la serie de ar"!nicos de la funda"ental del tubo. Es e%idente $ue los recursos "usicales de un instru"ento de esta clase, cua escala estu%iera for"ada por los parciales de una sola colu"na a#rea, serían "u reducidos. 1*ora bien, con la e(cepci!n del !rano $ue posee un tubo sonoro para cada sonido, los instru"entos de %iento poseen un tubo sonoro nico, debiendo recurrirse por esta ra&!n a di%ersos artificios para %ariar la lonitud de la colu"na a#rea $ue contienen,  obtener así un n"ero suficiente de colu"nas a#reas para for"ar su escala con las funda"entales  los parciales de dic*as colu"nas. ). 'eg(n su forma interior

ue puede o no coincidir con la e(terior pueden ser c!nicos, cilíndricos  pris"áticos. 'os tubos pris"áticos se utili&an sola"ente en ciertos reistros de !rano  en alunos instru"entos pri"iti%os, los de"ás instru"entos poseen tubos cilíndricos
+or$ue la "anitud $ue se propaa

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UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DE LIMA SUR oscilando alrededor de su posici!n de e$uilibrio en la )I0)1 direcci!n en la $ue se propaa el sonido. 0i to"as por eje"plo las olas del "ar, %erás $ue #stas son ondas tras%ersales, a $ue la "anitud $ue se propaa
21. aciendo una b(s!ueda bibliogrfica, determine la ecuación de una onda de sonido y muestre !ue la velocidad de sonido se epresa como en el fundamento teórico.

% @ f', donde Q%Q es la %elocidad de la onda sonora, QfQ es la frecuencia  Q'Q es la lonitud de onda. 'a %elocidad de propaaci!n de la onda sonora depende de las características del "edio en el $ue se reali&a dic*a propaaci!n  no de las características de la onda o de la fuer&a $ue la enera. 0u propaaci!n en un "edio puede ser%ir para estudiar alunas propiedades de dic*o "edio de trans"isi!n.


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/II.

CONC'U0IONE0

-

'as frecuencias *alladas poseen un pe$ueLo "aren de error con lo cual se puede

-

considerar de"ostrado e"pírica"ente los %alores de las frecuencias en cuesti!n. +or "edio de esta e(periencia se puede concluir $ue las ondas sonoras son ondas de tipo lonitudinal debido a $ue se propaan en direcci!n de su perturbaci!n en un "edio dado a condiciones a"bientales co"o las nuestras  $ue debido a su dependencia de las "ol#culas, puede escribirse o e(presarse bajo teore"as de una

-

onda "ecánica. 'a %elocidad de propaaci!n del sonido en el aire $ue obtu%i"os e(peri"ental"ente se aleja un poco del real, esto debido a errores en la "edici!n  al redondeo de datos en los cálculos.

/III. RECO)END1CIONE0

'as reco"endaciones son $ue el laboratorio de ondas se desarrollará en un a"biente "enos ruidoso, por$ue se nos *i&o un tanto difícil la to"a de datos de los respecti%os pasos, a $ue por el ruido del "is"o a"biente de trabajo, la "ás "íni"a perturbaci!n, distorsionará los resultados. Ta"bi#n %er la reacci!n de las ondas frente a otro fluido, aparte del aua co"o por eje"plo aceite u otra sustancia para así co"parar los resultados obtenidos.


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I3.

A4E3OS 5r2#icos obtenidos en los pasos $ 0 6 del procediiento .

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3I.

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8uentes bibliogr2#icas: o

8isica II, 1ic. ;uberto 1e0va 4averos. Editorial Mos, (??@.

9 internet:

8uentes

de

#luidos.eia.edu.co & ...&velocidaddelsonido&velocid a dsonido.
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