Instituto Tecnolgico de Pachuca

Ingeniera Asistida por Computadora

Prctica 2 : Frecuencias naturales y modos de vibracin

Israel Rojo Flix

Objetivo

Realizar mediciones de frecuencias naturales en sistemas fsicos y compararlas con las predicciones numricas.

Material: 12 diapasones 3 percutores 1 guitarra 1 osciloscopio 1 micrfono 1 amplificador

Procedimiento

1. Con ayuda del osciloscopio y el micrfono medir las frecuencias naturales del diapasn.

2. Realizar la medicin geomtrica del diapasn.

3. Obtener las frecuencias naturales del diapasn.

4. Realizar la comparacin y registrar las observaciones.

Sonido

El sonido, en fsica, es cualquier fenmeno que involucre la propagacin enforma de ondas elsticas (sean audibles o no), generalmente a travs de unfluido (u otro medio elstico) que est generando el movimiento vibratoriode un cuerpo.

El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que se producencuando las oscilaciones de la presin del aire, son convertidas en ondasmecnicas en el odo humano y percibidas por el cerebro. La propagacin delsonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma defluctuaciones de presin.1 En los cuerpos slidos la propagacin del sonidoinvolucra variaciones del estado tensional del medio.

La propagacin del sonido involucra transporte de energa sin transporte demateria, en forma de ondas mecnicas que se propagan a travs de unmedio elstico slido, lquido o gaseoso. Entre los ms comunes seencuentran el aire y el agua. No se propagan en el vaco, al contrario que lasondas electromagnticas. Si las vibraciones se producen en la mismadireccin en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal ysi las vibraciones son perpendiculares a la direccin de propagacin esuna onda transversal.

La fontica acstica concentra su inters especialmente en los sonidos delhabla: cmo se generan, cmo se perciben, y cmo se pueden describirgrfica y/o cuantitativamente.

Definicin y principio de funcionamiento del micrfono Los micrfonos son transductores que detectan seales de sonido yproducen una imagen elctrica del sonido, es decir, producen un voltaje ouna corriente que es proporcional a la seal de sonido. Los micrfonos mascomunes para el uso musical, son los dinmicos, de cinta o capacitivos.Adems de las variedades de mecanismos bsicos, los micrfonos se puedendisear con diferentes patrones direccionales y diferentes impedancias.

Micrfono dinmico

Principio de funcionamiento: El sonidomueve un cono y la bobina elctricamontada sobre l, se mueve en elinterior del campo magntico de unimn. El efecto generador produce unvoltaje que es la imagen de la variacinde presin sonora, -son caracterizadoscomo micrfonos de presin-.

La geometra de un micrfono dinmico es como la de un altavoz y esto no esslo una coincidencia. Un micrfono dinmico es esencialmente el inverso deun altavoz dinmico. En un micrfono dinmico, las variaciones de presin desonido mueven el cono, que a su vez mueve la bobina elctrica adjunta queest dentro de un campo magntico, que genera una tensin. En el altavozsucede lo inverso: la corriente elctrica asociada con la imagen elctrica delsonido es conducida a travs de la bobina en el campo magntico, generandouna fuerza sobre esa bobina. La bobina se mueve en respuesta a la seal deaudio, moviendo el cono y produciendo sonido en el aire

Anlisis analtico

1er Experimento

Perturbacin del diapasn por medio de resonancia.

1er Experimento

Perturbacin del diapasn por medio de resonancia.

Experimento 2. Medicin de la frecuencia natural del diapasn

No. Diapasn Frecuencia (Hz) No. imagen

90 362 1

21 372 2

435A 446 3

2000 1930 4

Diapasn 90 Diapasn 435ADiapasn 21

Diapasn 2000

Experimento 3. Variacin de la frecuencia natural de la cuerda de guitarra al modificar su tensin.

No. de cuerda de Guitarra Frecuencia (Hz) No. imagen

1 80 5

2 90 -

3 66 6

Cuerda 1 Cuerda 3

Anlisis numrico para el diapasn 435A

ComparacinResultado del diapasn 435 A con el anlisis analtico

Resultado del diapasn 435 A con el anlisis numrico

435A 446 3