TUBO DE KUNDT
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1. 0 m s La velocidad de propagaci n del sonido en el interior del tubo puede calcularse conoci ndose la frecuencia de resonancia y la longitud de onda Vize Y d f 02 Yy longitud de onda f frecuencia Determine la velocidad de propagaci n del sonido en tubos abiertos Material utilizado 1 tubo de vidrio con un metro de longitud 1 generador de funciones 1 amplificador de 15W 1 conjunto de cables de conexi n 1 frasco de polvo de corcho 1 cinta m trica de 2m Procedimientos 1 Mida la longitud L y el radio interno R del tubo R o o o El vientre en la extremidad del tubo se forma un poco fuera del tubo o sea para tubos de secci n circular y paredes no muy espesas debemos corregir la longitud del tubo acrecent ndole 0 6R en cada extremidad abierta De esta manera la longitud efectiva queda L 1 2 R L 03 ef Calcule el valor de la frecuencia fundamental de los 4 primeros arm nicos para el tubo abierto utilizando la ecuaci n n V f 04 AL 04 n 1 2 3 4 el tubo abierto tiene todos los arm nicos V velocidad de propagaci n del sonido considerar 340m s L longitud del tubo Paran 1 f Paran 2 f Paran 3 f Paran 4 f En el montaje se debe instalar el tubo en posici n horizontal y depositar en su interior el polvo de corcho El altoparlante se conecta a un generador de audio Conecte el altoparlante al amplificador y al generador de audio Ajuste el generador de audi2. Manual de Instrucciones y Gu a de Experimentos TUBO DE KUNDT OBSERVACI N SOBRE LOS DERECHOS AUTORALES Este manual est protegido por las leyes de derechos autorales y todos los derechos est n reservados Est permitida y garantizada para instituciones de ense anza no obstante la reproducci n de cualquier parte de este manual para que se la suministre y utilice en los laboratorios pero no para su venta Su reproducci n bajo cualquier otra circunstancia sin la debida autirizaci n de la AZEHEB est terminantemente prohibida GARANT A La AZEHEB garantiza este producto contra defectos de fabricaci n por un periodo de 3 a os a partir de la fecha de env o al cliente La AZEHEB reparar o cambiar el producto defectuoso si se constata que el defecto fue ocasionado por problemas en los materiales que lo componen o por fallas en su fabricaci n Esta garant a no cubre problemas ocasionados por abuso o debidos al uso incorrecto del producto La determinaci n de si el defecto del producto es resultado de una falla de fabricaci n o si fue ocasionado por uso indebido ser llevada a cabo nicamente por la AZEHEB Direcci n AZEHEB Laborat rios de F sica R Arthur Bernardes 137 2 andar CEP 36300 076 SA DELI TD S o Jo o Del Rey MG Brasil TDT TVE LS Laborat rios de F SICA Tel fono 55 32 3371 3191 E mail exportacion azeheb com EQUIPO MONTAJE oOonoauh W N y O generador de funci
3. el tubo abierto y mida los valores de las frecuencias correspondientes mediante el generador de audio y rellene la siguiente tabla N de 3 p f Hz N de vientres o Long de onda y m v m s Calcule la velocidad del sonido V y f Calcule el valor medio de la velocidad del sonido V m Dibuje los primeros 3 arm nicos de un tubo abierto Mida la temperatura ambiente Calcule la velocidad del sonido para esa temperatura ambiente Vionido 331 0 6 0 Compare el resultado experimental con el resultado te rico y calcule tambi n el error relativo Qu relaci n de proporcionalidad existe entre la frecuencia y la longitud de onda Ajuste la intensidad del sonido para un valor soportable y aumente gradualmente la frecuencia de 0 a 25kHz Qu es infrasonido Qu es ultrasonido De qu factores depende la velocidad de propagaci n del sonido Determine la velocidad de propagaci n del sonido en tubos cerrados 10 Mida la longitud L y el radio R interno del tubo El vientre en la extremidad del tubo se forma un poco fuera del tubo o sea para tubos de secci n circular y paredes no muy espesas debemos corregir la longitud del tubo acrecent ndole 0 6R a la longitud del turbo As la longitud efectiva ser L 0 6 R L 01 Llj _ Calcule el valor de la frecuencia fundamental para el primer arm nico para el tubo cerrado utilizando la ecuaci n El tubo cerrado tiene apenas arm n
4. icos de orden impar f Y 04 4L V velocidad de propagaci n del sonido 340m s L longitud del tubo para m 1 f Calcule el valor de la frecuencia para el tercer arm nico del el tubo cerrado utilizando la ecuaci n 04 para m 3 fs u Calcule el valor de la frecuencia para el quinto arm nico del el tubo cerrado utilizando la ecuaci n 04 param 5 f En el montaje se debe instalar el tubo en posici n horizontal y depositar en su interior el polvo de corcho El altoparlante se conecta a un generador de audio Cierre una extremidad del tubo con una tapa de caucho 48 ninipa MFG 4202 FUNCTION SIGNAL GENERATOR Conecte el altoparlante al amplificador y al generador de audio Ajuste el generador de funciones para una amplitud baja cuando no lo est utilizando o m3 ea 5 AMPLIFICADOR O saioa Wares LIGA Ponga el altoparlante bien cerca de la extremidad del tubo de vidrio Haga variar continuamente la frecuencia empezando con un valor cercano al modo fundamental m 1 y ajuste la frecuencia para la resonancia del modo fundamental La vibraci n del polvo de corcho en el vientre indica que el tubo cerrado de aire entr en resonancia Anote a continuaci n la frecuencia de resonancia el n mero de nudos y el n mero de vientres de la onda estacionaria dentro del gt tubo frecuencia de resonancia f n mero de nudos ___ n mero de vientres SRE Mida la distancia entre un vientre y un
5. nudo consecutivos y anote en la tabla la longitud de onda La distancia entre un vientre y un nudo consecutivos es igual a Y de la longitud de onda Ve L longitud del tubo 11 Repita el experimento para otras frecuencias y complete la siguiente tabla N de 5 f Hz N de vientres Hno Long de onda y m v m s 12 Calcule la velocidad de propagaci n del sonido V y f 13 Calcule el valor medio de la velocidad del sonido 14 Dibuje el primer y el tercer arm nicos de un tubo cerrado 15 Mida la temperatura ambiente 16 Calcule la velocidad del sonido para esa temperatura ambiente 17 Compare el resultado experimental con el resultado te rico y calcule el error relativo
6. o para una amplitud baja cuando no lo est utilizando Ponga el altoparlante bien cerca de la extremidad del tubo de vidrio ON AMPLIFICADOR Haga variar continuamente la frecuencia empezando con un valor cercano al modo fundamental n 1 y ajuste la frecuencia para la resonancia del modo fundamental La vibraci n del polvo de corcho en los vientres indica que el tubo de aire entr en resonancia Deje el generador de audio ajustado para una amplitud baja pues para el primer modo fundamental el efecto de la onda estacionaria en el interior del tubo es muy intenso y puede arrojar el polvo de corcho hacia afuera del tubo entonces se recomienda empezar con una amplitud bien peque a e ir aumentando gradualmente la amplitud de la onda Yan 7 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Anote a continuaci n la frecuencia de resonancia el n mero de nudos y el n mero de vientres de la onda estacionaria dentro del tubo frecuencia de resonancia f n mero de nudos n mero de vientres NE N ae Mida la distancia entre dos vientres consecutivos y anote en la tabla la longitud de onda La distancia entre dos vientres consecutivos es igual a medioa longitud de onda Tome cuidado para no olvidarse de corregir el valor de la longitud L del tubo para el c lculo de la longitud de onda Repita el experimento para otras frecuencias y encuentre las resonancias para los primeros 4 arm nicos d
7. ones con frecuencimetro digital e interruptor selector para ondas senoidal cuadrada y triangular amplificador de 15W altoparlante de 4 pulg y potencia de 20W fijado en una base L tubo de vidrio de 1m x 40mm base para sustentaci n del tubo de 1m tapa para el tubo de vidrio frasco de corcho cables de conexi n EXPERIMENTOS Introducci n El Tubo de Kundt est compuesto por un tubo de vidrio cil ndrico con longitud L y radio interno R que lleva en su interior aire y aserr n fino de corcho Haciendo vibrar un altoparlante en una de las extremidades del tubo se producen ondas estacionarias en el interior de este Existen determinadas frecuencias sonoras de vibraci n en las que se observa resonancia en el tubo se transmiten vibraciones al polvo de corcho por el aire contenido dentro del tubo Se observa que cuando sucede la resonancia hay ciertas regiones del tubo en las que se acumula el polvo de corcho y no se presentan vibraciones longitudinales nudos Conoci ndose la distancia media entre esas acumulaciones y la frecuencia de la onda generada se puede determinar la velocidad de propagaci n del sonido en el aire dentro del tubo La velocidad de propagaci n del sonido depende de la temperatura ambiente y obedece aproximadamente a la expresi n Vv 331 0 6 0 01 sonido V velocidad 0 temperatura ambiente La velocidad del sonido a 0 C es igual a 331m s La velocidad de sonido en el aire a 15 C V 34
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