Medida de la velocidad del sonido con el tubo de Kundt

Published On Nov-01-2017

Transcripción

Es una práctica de la ciencia, el tratar de mostrar con hechos experimentales lo que se dice en teoría o hacer teorías sobre los fenómenos de la naturaleza para explicarlos, ese es justamente su fin último. Lo hace a través de modelos que simulan el comportamiento del fenómeno a estudiar. Un modelo es por ejemplo el concepto de onda, con este concepto se intenta explicar los fenómenos donde este comportamiento aparece o se sospecha.

El experimento de Kundt, fue ideado por August Kundt para estudiar las ondas estacionarias en gases, para ello Kundt dispuso un tubo de vidrio cerrado en un extremo y en el otro colocó un pistón móvil con el cual se podría cambiar la longitud de la columna de aire vibrando.

Figura 6.12. Tubo de Kundt

Para hacer el estudio de las ondas estacionarias se ejecutan los siguientes pasos

1. Se coloca dentro del tubo un polvo de corcho bien granulado y se extiende a lo largo de él.

2. Se introduce el pistón con la varilla dentro del tubo

3. La varilla se fija en su centro con un gancho

4. La varilla se frota externamente para producir una onda longitudinal en ella, esa onda se transmite al aire dentro del tubo por medio del pistón produciendo ondas viajeras dentro del tubo que se reflejan en sus extremos.

5. Se ajusta la longitud de la columna de aire desplazando el tubo hasta que las ondas internas reflejadas entren en resonancia y formen la onda estacionaria.

6. La onda estacionaria da lugar a zonas donde el corcho se deposita en mayor cantidad y otras con poca cantidad. Se forman una serie montículos de corcho separados a distancias iguales. Estos serán los nodos

7. Basados en que la separación entre nodos corresponde a media longitud de onda, de la onda estacionaria que se genera, se procede a medirla.

8. Una vez conocida la longitud de onda se determina la velocidad de la onda si se conoce la frecuencia de vibración de la varilla

Actualmente, la varilla se sustituye por un parlante de audio conectado a un generador de ondas de frecuencia variable, que es más práctico que utilizar la frecuencia fija de la varilla, la cual para ese entonces no era fácil de determinar.

El experimento de Kundt se convirtió, en un método importante para medir la velocidad del sonido en gases diferentes al aire, y también permitió medir la velocidad del sonido para diferentes densidades del gas en condiciones de temperatura diferentes a la temperatura ambiente.

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