La velocidad del sonido

Presentación del tema: "La velocidad del sonido"— Transcripción de la presentación:

1 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

2 Características de la onda sonora
ciclo -A A 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

3 El sonido audible - A A Intensidad → Amplitud Tono → Frecuencia
20 Hz kHz Infrasonido Audible Ultrasonido

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

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

6 Ondas sonoras: Ondas mecánicas longitudinales
Ola de compresión COMPRESION

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

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

9 Propagación de las ondas de presión
Ondas estacionarias Propagación de las ondas de presión Dirección +X : P1 = Posen( kx - t ) Dirección –X : P2 = Posen( kx + t ) 2  Donde k = constante de propagación =  = frecuencia angular = 2f Superposición P = P1 + P2 P = 2Posen(kx).cos(t)

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

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

12 Materiales e instrumentos
precisión Micrófono Generador de s 1 hz Cables Cinta métrica 1 mm Osciloscopio Termómetro 0.1 °C Tubo de Kundt Amplificador de audio

13 Procedimiento y datos experimentales
Equipo experimental Generador de señales osciloscopio Ch1 Ch2 X100 X X1k micro amplificador Tubo resonante reóstato

14 Detección de nodos y antinodos en el osciloscopio

15 Medición de semilongitudes de onda
- Li

16 Tabla 1 1 3 V= f L = ( L1 + L2 + L3) = 2L f(Hz) L1(m) L2(m) L3(m)
V(m/s) 700 900 1100 1300 1500 1 3 V= f L = ( L1 + L2 + L3) = 2L

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

18 Gráfica λ vs. 1 / f  (m) B = ….. A = ….. 1/f (s)

19 Velocidad del sonido Exp. Discrepancia porcentual
Resultados Valor de A Valor de B Ec. Empírica  vs 1/f Velocidad del sonido Exp. Discrepancia porcentual Conclusiones Bibliografía