Christian Cuervo 1 Alejandra Monroy 2 Laura Lemus 3

40101127 40102035 41092032

Laboratorio física 3

Fecha de entrega: 20 de Marzo 2012

VELOCIDAD DEL SONIDO

RESUMEN:

Cuando se produce una perturbación periódica en el aire, se originan ondas sonoras longitudinales. Por ejemplo, si se golpea un diapasón con un martillo, las ramas vibratorias emiten ondas longitudinales. El oído, que actúa como receptor de estas ondas periódicas, las interpreta como sonido. La velocidad del sonido esta definida por la actuación de un receptor como interpretador de ondas periódicas, a este receptor se le conoce como sonido, el cual se origina con la conservación de la energía que se transmite por una perturbación periódica en el aire. Identificar la velocidad de sonido por las perturbaciones periódicas en un medio. Identificar las longitudes de onda con las cuales se produce resonancia en el tubo de agua, cambio frecuencias en el diapasón. La velocidad del sonido por lo tanto dependerá del medio de propagación y es lo que busca la practica identificar, tomando como medio el agua. Por medio de un emisor de frecuencia (diapasón) se busca concentrar la mayor resonancia con cambios de frecuencia y de proporción del medio.

ABSTRACT

When a periodic disturbance in the air, originating longitudinal sound waves. For example, if you hit a tuning fork with a hammer, vibratory branches emit longitudinal waves. The ear, which acts as a receptor for these periodic waves, interprets them as sound. The speed of sound is defined by the action of a receiver and interpreter of periodic waves, this receptor is known as sound, which originates with the conservation of energy transmitted by a periodic disturbance in the air. Identify the speed of sound by periodic disturbances in a medium. Identify the wavelengths which resonance occurs in the water pipe, the pitch frequency change. The sound velocity thus depends on the propagation medium and is seeking to identify practical, taking as a means of water. Using a transmitter frequency (pitch) is seeking to concentrate most resonance frequency shifts and ratio of the medium.length divide these two values each respectively and μ is obtained

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whose value can be seen from the results then also give a value for the frequency of the other objective was to find practical tension, which was caused by a mass, then comparing experimental results with theoretical obtained error rates for each case.

Keywords: Wave, perturbation, length, frequency

INTRODUCCIÓN:

El término sonido se usa de dos formas distintas. Los fisiólogos definen el sonido en término de las sensaciones auditivas producidas por perturbaciones longitudinales en el aire. Para ellos, el sonido no existe en un planeta distante. En física, por otra parte, nos referimos a las perturbaciones por sí mismas y no a las sensaciones que producen.

La velocidad del sonido se puede medir directamente determinando el tiempo que tardan las ondas en moverse a través de una distancia conocida. En el aire, a 16°C, tomamos la velocidad del sonido a 339 m/s.

La velocidad de una onda depende de la elasticidad del medio y de la inercia de sus partículas. Los materiales más elásticos permiten mayores velocidades de onda, mientras que los materiales más densos retardan el movimiento ondulatorio. Las siguientes relaciones empíricas se basan en estas proporcionalidades.

Para las ondas sonoras longitudinales en un alambre o varilla, la velocidad de onda está dada por

Donde Y es el módulo de Young para el sólido y p es su densidad. Esta relación es válida sólo para varillas cuyos diámetros son pequeños en comparación con las longitudes de las ondas sonoras longitudinales que se propagan a través de ellas.

En un sólido extendido, la velocidad de la onda longitudinal es función del módulo de corte S, el módulo de volumen B, y la intensidad p del medio. La velocidad de la onda se puede calcular a partir de

Las ondas longitudinales transmitidas en un fluido tienen una velocidad que se determina a partir de

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Donde B es módulo de volumen para el fluido y p es su densidad.

Tubo de Resonancia

El aparato utilizado en esta práctica consiste en un tubo de vidrio, de unos 100 cm de largo y unos 3 cm de diámetro interior, colocado en una posición vertical y comunicado por su extremo inferior mediante un tubo de caucho, con un depósito de agua cuya altura puede regularse a fin de hacer variar el nivel de agua en el tubo resonante. En lugar del depósito, puede conectarse el tubo de caucho a un grifo del laboratorio, intercalando una llave en T para hacer posible el vaciado del tubo resonante. La longitud de la columna de aire se puede así modificar introduciendo o sacando agua del tubo resonante.

METODOLOGÍA

Llenar con agua el tubo dado para la práctica, colocar el diapasón de frecuencia conocida sobre la boca del tubo y hacerlo vibrar golpeándolo con el pequeño martillo de caucho. Bajar lentamente el nivel del agua, dejándolo salir por la parte inferior del tubo, hasta que se escuche claramente un incremento en la intensidad del sonido o sea se produzca resonancia. Marcar el punto en el tubo con una banda de caucho. Dejar que el nivel del agua continúe bajando y produciendo nuevamente la onda de sonido en el diapasón, localizando el siguiente punto en donde hay resonancia. Precisar este punto haciendo subir el nivel del agua y marcarlo con una banda de caucho. Repetir la operación y localizar los puntos a lo largo del tubo. Repetir este procedimiento con los otros dos diapasones. Con los datos obtenidos hallar la velocidad del sonido en el tubo y comparar cada uno con la velocidad del sonido teórica. En la parte superior esta el diapasón que vibra a una frecuencia determinada, las ondas sonoras que este produce se propagan a través de un tubo que contiene agua, este a su vez esta conectado a una manguera de caucho que lleva a un recipiente con un agujero que permite variar el nivel de agua para así encontrar la distancias en el tubo donde se produce la resonancia, y calcular de esta manera la velocidad del sonido.

RESULTADOS Y ANÁLISIS

CONCLUSIÓN

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