MODOS RESONANTES EN TUBOS EQUIPOS Y MATERIALES SENSOR DE D E VOLTAJE VOLTAJE
AMPLIFICADOR DE POTENCIA
CABLES DE CONEXION
TUBOS DE RESONANCIA
INTERFACE SCIENCE WORKSHOP 750
MICROFONO PORTATIL
PARTE PARTE EXPERIMENTAL Proc!"#"$%o& ' (c%")"!(!& a. Verific Verificar ar la conexi conexión ón e instalac instalación ión de de la interfa interfase, se, ingresa ingresarr a Data estudi estudio o y entra a “crear experimento”.
b. Se Seleccionar potencia” y efectuar
“amplificador de “sensor de voltaje”, conexiones,
Hacer los ajustes necesarios
c. !ontar
el tubo, el micrófono, el
parlante, adicionar gr"fica de osciloscopio.
d.
#onfigure la temporal de osciloscopio ms&div. , para voltaje de debe ser %.$ para el proveniente micrófono
escala a $.% el salida v&div. ' del $.%v&div. Pr"#r( (c%")"!(! *Po&"c"+$ ! $o!o& ' ),oc"!(! !, &o$"!o-
a. !over el pistón (asta observas un nodo bien definido en el osciloscopio y anotar la distancia )*$+%. b. #ontinuar en movimiento (asta encontrar el segundo nodo, anotar la medida y restar con *$. c. #alcular la longitud de onda y la velocidad de propagación. λ =
2 L
n
V
=
2 L
n
f
d. -epetir los pasos para la frecuencia de /$$H0 y%$$$H0, luego rellenar las tablas. •
datos registrados para n1mero de antinodos, longitud de onda y velocidad de propagación del sonido a una frecuencia de 2$$H0.
31mero de 4ntinodos)n % 5 7 9 6 8 2 /
31mero de 4ntinodos)n % 5 7 9 6 8 2 *)m $.$59 $.$/ $.88 $.%69 $.599 $.779 $.959 $.6%9 $.8%9
*)m $.$ $./ $.%2 $.52 $.72 $.98 $.68 $.86 λ )m $.$8 $.$/ $.2 $.5%9 $.7% $.72 $.95 $.96 $.6
λ
Velocidad )m&s $.%$ 56$ $./ 57% $.28 556.6 $./ 57% $./% 579.6 $./ 57% $./7 577.9% $./ Velocidad 57% )m&s 55 8%./ %%7.% %9.89 %6/.2 %2.% %/$.8 %/6.7 5$9./ )m
datos registrados para n1mero de antinodos, longitud de onda y velocidad de propagación del sonido a una frecuencia de /$$H0.
•
datos registrados para n1mero de antinodos, longitud de onda y velocidad de propagación del sonido a una frecuencia de %$$$H0.
•
31mero de 4ntinodos)n % 5 7 9 6 8 2 /
*)m $.$89 $.8 $.%6 $.579 $.759 $.9% $.69 $.6/ $.889
λ
$.9 $.8 $.85 $.8%9 $.87 $.85 $.89 $.8%9 $.8%
Velocidad )m&s
)m 5$$ 57$ 576 579 572 576 59$ 579 577
CUESTIONARIO ./ 1S" , %23o &%2)"& (3"r%o $ 2$ 4%r#o & ro!2c"r6($ $o!o& E4,"82 Si el tubo es cerrado por un extremo y abierto en el otro extremo se origina un vientre, es decir un antinodo: en el extremo por donde penetra el aire y un nodo en el extremo cerrado.
9/ Co#(r , )(,or 4r"#$%(, ! ),oc"!(! o3%$"!o $ c(!( c(&o co$ , )(,or co#:$#$% (c%(!o ! ;<;#=& ( 2$( %#r(%2r( ! 90$C ' c(,c2, , rror orc$%2(, ;ara una frecuencia de 2$$ H< Velocidad con correcion 5$/.$27 )m&s =V +ǀ V teorico > V corregido ǀ x $$= + = V corregido ;/ 1D 82> #($r( c(#3"( ,( ),oc"!(! ! ro(?(c"+$ !, &o$"!o c2($!o & (2#$%( o !"&#"$2' ,( %#r(%2r( !, ("r $ , %23o E4,"82
*a ),oc"!(! !, &o$"!o var?a tambi@n ante los cambios de temperatura del medio. Asto se debe a Bue un aumento de la temperatura se traduce en un aumento de la frecuencia con Bue se producen las interacciones entre las part?culas Bue transportan la vibración, y este aumento de actividad (ace aumentar la velocidad.
5/ S" & "$cr#$%( ,( %#r(%2r( !, ("r !$%ro !, %23o/ 1C2(, &r"(,( $2)( ),oc"!(! ! ro(?(c"+$ !, &o$"!o E4,"82 Seria Vsonido+ 55C$.6
A n e l a i r e , a $ $#, el sonido viaja a una velocidad de 55 m&s y si sube en $ $# la temperatura, la velocidad del sonido aumenta en $,6 m&s por lo tanto es la corrección correspondiente Bue debemos (acer debido al cambio de temperatura . / 1E$ 82> c(&o & 2! (@"r#(r 82 2$ c2ro r&2$( co$ "#2,&o& (,"c(!o& E4,"82 An general, siempre Bue un sistema capa0 de oscilar recibe una serie de impulsos de frecuencia igualo casi igual a u na de las frecu encias natura les de os cilac ión de l si st em a, el si st em a s e pon e en oscilación con una amplitud relativamente grande. Aste fenómeno se llama resonancia y se dice Bue el sistema resuena con impulsos aplicados 7/ D ,( r?2$%( ($%r"or *co$ , %23o ,,$o ! (?2(- 1C2, &r6( , $:#ro %o%(, ! $o!o& (r( 2$( @rc2$c"( ! .00H E4,"82 / E4,"82 , @2$c"o$(#"$%o ' 2%","!(! ! 2$ "$%r@r+#%ro (c:&%"co En interferómetro es un instrumento ac1stico para medir las caracter?sticas las ondas en un gas o l?Buido. ;uede ser utili0ado para medir la velocidad, la longitud de onda, la absorción o de impedancia. Ena vibración de cristal crea las ondas ultrasónicas Bue son radiados en el medio. *as oleadas de ca?das de un reflector colocado en paralelo a la de cristal. *as ondas se reflejan de vuelta a la fuente y medida. 4dem"s es un FnstrumentoBue es sensible a la interferencia de dos o m"s ondas ac1sticas .;roporciona información sobre longitudes de onda ac1stica Bue es 1til para determinar la velocidad y la absorción del sonido en las muestras de gases, l?Buidos y materiales, y da información sobre las propiedades lineales de los sólidos. Durante el funcionamiento, la corriente consumida por el cristal se vigila como el reflector esa ab andon ado gradua lmente el crist al. *oslocales m"ximos y m?nimos,respectivamente, en los consumos el@ctricos. Al pico d ela amplitud de la corriente disminuye con la distancia recorrida por el reflector. Si
la distancia de separación es lo suficientemente grande Bue la disminución exponencial asociada con la absorción de las p@rdidas domina la difusión, la absorción coeficiente para el medio puede ser obtenida por la medición de los ?ndices de las amplitudes de corriente en dos puntos sucesivos en Bue el redactado actual es un m"ximo local. .-
¿De qué manera se aprovecha el fenómeno de res onancia para la construcción de amplicadores acústicos E4,"82 #omo primera aproximación podemos decir Bue es un traductor encargado de transformar seGales el@ctricas Bue a @l llegan desde un circuito amplificador en presiones y depresiones de aire, Bue com1nmente conocemos como sonido .en realidad, el proceso de transformación de seGal el@ctrica en onda ac1stica se lleva a cabo en dos pasos, primero una transformación de energ?a el@ctrica en mec"nica y luego la energ?a mec"nica se transforma en energ?a sonora. De acuerdo a lo dic(o podemos dividir a las pie0as constituyentes de un parlante de la siguiente manera. ;arte electromagn@tica formada por el im"n y la bobina móvil. *a bobina est" sumergida dentro del campo magn@tico del im"n de manera tal Bue, al ser recorrida por una corriente, por efecto de atracción y repulsión de campos magn@ticos, dic(a bobina se mueve. ;arte mec"nica Bue se encuentra formada por el cono y el sistema de suspensión. Al cono es solidario con la bobina y, por lo tanto, lo acompaGa en su movimiento, cuando a esta la atraviesa una corriente. De esta manera el cono vibra cuando por la bobina circula una corriente variable. ;arte ac1stica se encuentra formada por el recinto ac1stico en cargado de transmitir al lugar de audición la energ?a sonora desarrollada por el cono.
.0/ E4,"82 %r& c(&o& ! r&o$($c"( +%"c( #uando los espejos Bue forman una cavidad l"ser tienen unas selectividades de alrededor 5$ = se obtiene un ;4 .#omo la efectividad es suficiente se produce resonancia óptica en su interior, pero solo para longitudes de ondas Bue cumplen I + %*n
Co$c,2&"o$& •
•
las ondas sonoras para propagarse precisan de un medio )aire, agua, cuerpo solido Bue transmita la perturbación. As el propio medio el Bue produce y propicia la propagación de estas ondas con su comprensión y expansión. *a velocidad del sonido var?a entre los cambios de temperatura del medio. Asto se debe a Bue un aumento de la temperatura se traduce en un aumento de frecuencia con Bue se produce las interacciones entre las part?culas Bue transportan las vibraciones y este aumento de actividad (ace aumentar la velocidad.
