MODOS RESONANTES EN TUBOSEQUIPOS Y MATERIALES SENSOR DE
VOLTAJE
AMPLIFICADOR DE POTENCIA
CABLES DE CONEXION
TUBOS DE RESONANCIA
INTERFACE SCIENCE WORKSHOP 750
MICROFONO PORTATIL
PARTE EXPERIMENTALProcedimientos y actividadesa. Verificar la
conexin e instalacin de la interfase, ingresar a Data estudio y
entra a crear experimento.
b. Seleccionar amplificador de potencia y sensor de voltaje,
efectuar conexiones,Hacer los ajustes necesarios:
c. Montar el tubo, el micrfono, el parlante, adicionar grfica de
osciloscopio.
d. Configure la escala temporal de osciloscopio a 0.2 ms/div. ,
para el voltaje de salida debe ser 2.0 v/div. Y para el proveniente
del micrfono 0.2v/div.Primera actividad (Posicin de nodos y
velocidad del sonido)a. Mover el pistn hasta observas un nodo bien
definido en el osciloscopio y anotar la distancia (L0=2).b.
Continuar en movimiento hasta encontrar el segundo nodo, anotar la
medida y restar con L0.c. Calcular la longitud de onda y la
velocidad de propagacin. d. Repetir los pasos para la frecuencia de
1900Hz y2000Hz, luego rellenar las tablas.
datos registrados para nmero de antinodos, longitud de onda y
velocidad de propagacin del sonido a una frecuencia de 1800Hz.
Nmero deAntinodos(n)L(m)(m)Velocidad(m/s)
10.100.20360
20.190.19342
30.280.187336.6
40.380.19342
50.480.192345.6
60.570.19342
70.670.1914344.52
80.760.19342
datos registrados para nmero de antinodos, longitud de onda y
velocidad de propagacin del sonido a una frecuencia de 1900Hz.
Nmero deAntinodos(n)L(m)(m)Velocidad(m/s)
10.0350.07133
20.0910.091172.9
30.1770.118224.2
40.2650.1325251.75
50.3550.142269.8
60.4450.148281.2
70.5350.153290.7
80.6250.156296.4
90.7250.161305.9
datos registrados para nmero de antinodos, longitud de onda y
velocidad de propagacin del sonido a una frecuencia de 2000Hz.
Nmero deAntinodos(n)L(m)(m)Velocidad(m/s)
10.0750.15300
20.170.17340
30.260.173346
40.3450.1725345
50.4350.174348
60.520.173346
70.6150.175350
80.690.1725345
90.7750.172344
CUESTIONARIO1.- Si el tubo estuviese abierto en un extremo
seproduciran nodos? ExpliqueSi 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.
2.- Compare el valor experimental de velocidad obtenido en cada
caso con el valorcomnmente aceptado de 343m/s a una temperatura de
200C y calcule el error porcentual
Para una frecuencia de 1800 HZ Velocidad con correcion: 309.084
(m/s)
%V = V teorico V corregido x 100% = 11% V corregido3.- De qu
manera cambia la velocidad de propagacin del sonido cuando se
aumentao disminuye la temperatura del aire enel tubo? ExpliqueLa
velocidad del sonido vara tambin ante los cambios de temperatura
del medio. Esto se debe a que un aumento de la temperatura se
traduce en un aumento de la frecuencia con que se producen las
interacciones entre las partculas que transportan la vibracin, y
este aumento de actividad hace aumentar la velocidad.
4.- Si se cambia el fluido dentro del tubo (agua enlugar de
aire); Cul sera la nueva velocidad de propagacin del sonido?
ExpliqueLa velocidad del sonido en el agua es de inters para
realizar mapas del fondo del ocano. En agua salada, el sonido viaja
aproximadamente 1.500 m/s y en agua dulce a 1.435 m/s. estas
velocidades varan debido a la presin, temperatura, profundidad,
salinidad, entre otros factores.
5.- Si se incrementa la temperatura del aire dentro del tubo.
Cual seriala nueva velocidad depropagacin del sonido? Explique
Seria :
Vsonido= 331+0.6T
En el aire,a 00C, el sonido viaja a una velocidad de 331 m/s y
si sube en 100C la temperatura, la velocidad del sonido aumenta en
0,6 m/spor lotanto es lacorreccin correspondiente que debemos hacer
debido al cambio de temperatura T.
6.- En qu caso se puedeafirmar que un cuerpo resuena con
impulsos aplicados? Explique
En general, siempre que un sistema capaz de oscilar recibe una
serie de impulsos de frecuencia igualo casi igual a una de las
frecuencias naturales de oscilacin del sistema, el sistema se pone
en oscilacin con una amplitud relativamente grande. Este fenmeno se
llamaresonancia yse dice que el sistema resuena con impulsos
aplicados7.- De la pregunta anterior (con el tubo lleno de agua)
Cul sera elnmero total de nodos para una frecuencia de 1800Hz?
Explique8.- Explique el funcionamiento y utilidad deun
interfermetro acsticoUninterfermetroesuninstrumento acstico para
medir las caractersticas las ondas en ungas o lquido.Puede ser
utilizado para medir la velocidad, lalongitud deonda, la absorcin o
de impedancia.Una vibracin de cristal crea las ondas ultrasnicas
que son radiados en el medio. Las oleadas de cadas de un reflector
colocado en paralelo a la de cristal.Las ondas se reflejan de
vuelta a la fuente y
medida.AdemsesunInstrumentoqueessensiblealainterferenciadedosoms
ondas acsticas .Proporciona informacin sobre longitudes de
ondaacstica que es tilpara determinar la velocidad y la absorcin
del sonido en las muestras de gases, lquidos y materiales, y da
informacin sobre las propiedades lineales de los slidos.
Durante el funcionamiento, la corriente consumida por el cristal
se vigila como el reflector esa abandonado gradualmente el
cristal.Loslocalesmximosymnimos,respectivamente,enlosconsumoselctricos.Elpicodela
amplituddelacorriente disminuye con ladistancia recorrida porel
reflector.Si ladistancia de separacines lo suficientemente grande
que la disminucin exponencial asociada con la absorcin de las
prdidas domina la difusin, la absorcin coeficiente para el medio
puede ser obtenida por la medicin de los ndices de las amplitudes
de corriente en dos puntos sucesivos en que el redactado actual es
un mximo local.9.-Dequmaneraseaprovechaelfenmenoderesonanciaparala
construccinde amplificadores acsticos? Explique
Como primera aproximacin podemos decir que es un traductor
encargado de transformar seales elctricas que a l llegan desde un
circuito amplificador en presiones y depresiones de aire, que
comnmente conocemos como sonido .en realidad, el proceso de
transformacin de seal elctrica en onda acstica se lleva a cabo en
dos pasos, primero una transformacin de energa elctrica en mecnica
y luego la energa mecnicase transforma en energa sonora. De acuerdo
a lo dicho podemos dividir a las piezas constituyentes de un
parlante de la siguiente manera. Parte electromagntica: formada por
el imn y la bobina mvil. La bobina est sumergida dentro del campo
magntico del imn de manera tal que, al ser recorrida por una
corriente, por efecto de atraccin y repulsin de campos magnticos,
dicha bobina se mueve. Partemecnica:que seencuentraformada porel
conoyelsistema desuspensin. Elcono es solidario con la bobina y,
por lo tanto, lo acompaa en su movimiento, cuando a esta la
atraviesa una corriente. De esta manera el cono vibra cuando por la
bobina circula una corriente variable. Parte acstica se encuentra
formada por el recinto acstico en cargado de transmitir al lugar de
audicin la energa sonora desarrollada por el cono.
10.- Explique tres casos de resonancia ptica
Cuando los espejos que forman una cavidad lser tienen unas
selectividades de alrededor 30 % se obtiene un FPA .Como la
efectividad es suficiente se produce resonancia ptica en su
interior, pero solo para longitudes de ondas que cumplen:
= 2Ln
Conclusiones
las ondas sonoras para propagarse precisan de un medio (aire,
agua, cuerpo solido) que transmita la perturbacin. Es el propio
medio el que produce y propicia la propagacin de estas ondas con su
comprensin y expansin. La velocidad del sonido vara entre los
cambios de temperatura del medio. Esto se debe a que un aumento de
la temperatura se traduce en un aumento de frecuencia con que se
produce las interacciones entre las partculas que transportan las
vibraciones y este aumento de actividad hace aumentar la
velocidad.
