La velocidad del sonido Objetivo Determinar la velocidad

La velocidad del sonido Objetivo Determinar la velocidad del sonido con el tubo de Kundt Fundamento Teórico El sonido es la sensación que se produce cuando las vibraciones longitudinales de las moléculas en el medio externo, esto es, cuando las fases alternadas de condensación y rarefacción de ellas, actúan en la membrana timpánica

Características de la onda sonora ciclo -A A 1)Amplitud (A) : max. desplaz. desde el origen 2) Frecuencia (f): n° de ciclos por segundo f =1/T 3) Periodo (T) : tiempo de un ciclo 4) Longitud de onda ( ): distancia mínima entre puntos de igual fase 5) Fase ( ): Cualquier punto del ciclo reconocible por su relación con el resto del ciclo Cualquier porción del ciclo

El sonido audible -A A Intensidad → Amplitud Tono → Frecuencia 20 Hz Infrasonido Audible 20 k. Hz Ultrasonido

Sonido musical - Ondas sonoras con patrones repetidos - Compuesto por: frecuencia primaria (tono fundamental) sobretonos o armónicos → timbre o calidad

Ondas sonoras: Ondas mecánicas longitudinales Ola de rarefacción DESCOM PRESION Onda de presión P = Po sen(kx - t)

Ondas sonoras: Ondas mecánicas longitudinales RESION Ola de compresión

Velocidad del sonido distancia ( ) v= tiempo ( T ) A 20°C en ó v = f aire = 343 m/s agua = 1450 m/s sólidos ≈ 5600 m/s 1 =v f

Ondas sonoras Membrana vibrante parlante rarefacciones compresiones λ +Po 0 -Po x

Ondas estacionarias Propagación de las ondas de presión Dirección +X : P 1 = Posen( kx - t ) Dirección –X : P 2 = Posen( kx + t ) Donde k = constante de propagación = = frecuencia angular = 2 f Superposición P = P 1 + P 2 P = 2 Posen(kx). cos( t) 2

Ondas sonoras estacionarias P = 2 Posen(kx). cos( t)

Nodos y antinodos P = 2 Posen(kx). cos( t) k = 2 / Nodos: x = n(λ)/2 A P N A N A N x 0 ¼ ½λ L = n( /2)

Materiales e instrumentos Materiales Instrumentos Micrófono Generador de s 1 hz Cables Cinta métrica 1 mm Osciloscopio Termómetro 0. 1 °C Tubo de Kundt Amplificador de audio precisión

Procedimiento y datos experimentales Equipo experimental Generador de señales osciloscopio X 100 X 1 k Ch 1 micro Ch 2 amplificador . . . . 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Tubo resonante reóstato

Detección de nodos y antinodos en el osciloscopio antinodo

Medición de semilongitudes de onda 0 10 20 30 40 50 Li 60 70 80 90 100 110 120

Tabla 1 f(Hz) L 1(m) L 2(m) L 3(m) L (m) 1/f 700 900 1100 1300 1500 V= f = 2 L 1 L = ( L 1 + L 2 + L 3) 3 V(m/s)

Procesamiento y Análisis (m) Gráfica vs. f f (Hz)

Resultados Valor de A Valor de B Conclusiones Bibliografía Ec. Empírica vs 1/f Velocidad del sonido Exp. Discrepanci a porcentual