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lOMoARcPSD|3741347 lOMoARcPSD|3741347 PROCEDIMIENTO • Se armó el circuito que corresponde a esta practica y para el tubo abierto se midió la frecuencia fundamental, posteriormente la frecuencia para el segundo, tercer y cuarto armónico. • Con el tubo cerrado en 50cm se colocó el micrófono en la parte donde hay más presión, se incrementó lentamente la señal del generador hasta presentarse un modo de resonancia se tomó la frecuencia fundamental y la frecuencia para segunda y tercer armónico. • Para la medición de velocidad del sonido se hizo lo siguiente. • Se introdujo el émbolo dentro del tubo en la posición cero, allí mismo se colocó el micrófono y se colocó el generador de señales en 1600Hz aproximadamente. • Se movió lentamente el pistón a lo largo del tubo y se tomo nota de la distancia donde se presentaba la figura de Lissajous lOMoARcPSD|3741347 TOMA DE DATOS Longitud del tubo: L=90cm. Temperatura: 26ºC Presión atm 910*102 pa Para el tubo abierto: # Armónicos Periodo (s) Frecuencia (Hz) 1 0.0055s 0.2ms 181.8 2L 2 0.0027s 5*0.2ms 370.37 L 3 0.0018s 5*0.2ms 555.17 2 L 3 4 0.0013 0.2ms 763.8 1 L 2 Para el tubo cerrado: # Armonicos Periodo Frecuencia (Hz) 1 0.0055s 5*0.2ms 181.6 2 0.0017s 5*0.2ms 588 3 0.1010s 5*0.2ms 909 Modo de resonancia: Primer toma de datos Segunda toma de datos 9.8cm 9.8cm lOMoARcPSD|3741347 14.1cm 14.1cm 20.6cm 20.6cm 27.7cm 27.7cm 33.9cm 33.1cm 38.7cm 39cm 42.8cm 42.8cm ANÁLISIS DE DATOS • dividiendo cada una de las frecuencias de los distintos armónicos sobre la fundamental en ambos casos, para tubo abierto y cerrado se tiene: Armonicos Tubo abiero Tubo cerrado lOMoARcPSD|3741347 1 1 1 2 2.03 3.2 3 3.05 5.02 4 4.2 • Este número es entero para ambos casos es distinto, se puede observar que para el tubo abierto pasa lo mismo que en el caso de una cuerda tensa; la frecuencia es n veces la fundamental siendo n=1,2,3...... • Para el cerrado este número entero siempre va a dar un número impar. • En un tubo abierto hay un antinodo de desplazamiento en cada extremo y un nodo de desplazamiento en el centro. • En el tubo cerrado, el extremo cerrado es un nodo de desplazamiento y un antinodo en el extremo abierto. • Medición de velocidad: Para el tubo abierto v = fn * 2 * L n para el tubo cerrado: V: velocidad de la onda n: frecuencia =1666Hz v = fn * 4L 2n +1 L: longitud a la cual se produce resonancia : # de armónicos OBJETIVOS • Identificar los distintos modos de vibración de las columnas de aire en tubos abiertos y cerrados. • Medir la velocidad del sonido en el aire. lOMoARcPSD|3741347 CONCLUSIONES • El caso de ondas estacionarias en una columna de aire o tubo abierto se puede decir que pasa lo mismo que en una onda estacionaria en una cuerda, que la frecuencia de los armónicos es n veces la fundamental, siendo n=1,2,3... con la diferencia que las ondas no se pueden observar en el tubo abierto. • Con el tubo cerrado las frecuencias de los armónicos es n veces la frecuencia fundamental siendo n=1,3,5... lOMoARcPSD|3741347 • Por lo tanto en tubo cerrado se presentan solo los armónicos impares. • En un tubo abierto están presentes todos los armónicos. • El timbre de los sonidos de un tubo abierto es diferente de el de un tubo cerrado. V m/s (tubo abierto) V m/s (tubo cerrado) 326.53 653.07 469.81 939.62 686.39 1372.78 922.96 1845.92 1129.54 2259.09 1289.48 2578.96 1426.09 2852.19 lOMoARcPSD|3741347 ONDAS ESTACIONARIAS EN UNA CORRIENTE DE AIRE lOMoARcPSD|3741347 PAULA ANDREA PEREZ MAXIMILIANO BUENO BRAYAN A POSADO UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA LABORATORIO DE FÍSICA III AGOSTO DEL 2002
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