Velocidad del sonido por resonancia

Published On Aug-10-2017

Transcripción

Cuando un orador se dirige a un público y expresa ideas que positivamente tocan a profundidad a las personas, éstas responden con un aplauso o con alguna expresión gratificante. En la medida que esto ocurre con más frecuencia en su discurso, podemos concluir que las palabras del orador resuenan plenamente en las personas. En este proceso, las palabras van del orador al público y del público al orador, hay un intercambio que amplía la comunicación entre las personas del grupo. Pero si no hay respuesta notoria del público, probablemente no se establecería comunicación entre ellos.

Una onda sonora penetrando en un tubo cerrado por un extremo, se reflejará en ese extremo e interferirá con ella misma, produciendo por resonancia una onda estacionaria de mayor amplitud.

Si se cumplen las condiciones de contorno ya conocidas, la frecuencia del modo fundamental de la onda producida estará dada por la siguiente fórmula:

Figura 7.7. Frecuencia fundamental de un tubo con un extremo cerrado

Si no conocemos la velocidad del sonido, requerimos conocer la longitud “L” del tubo y la frecuencia “f1” de la onda sonora producida para calcularla. Esto lo podemos hacer a partir de la siguiente expresión:

Figura 7.8. Velocidad del sonido

Con un diapasón de frecuencia conocida, colocado en la boca del tubo, podemos encontrar la resonancia si el largo del tubo es el adecuado y, con estos valores, calcular la velocidad del sonido. Como la resonancia ocurre cuando la longitud del tubo es igual a un cuarto de longitud de onda, es necesario tener la posibilidad de ajustar dicha longitud. El siguiente esquema muestra la forma de llevar a cabo el experimento.

Figura 7.9. Experimento para medir la longitud de onda

Se utilizará un tubo cerrado con un tapón hidráulico o de agua con la posibilidad de cambiar la altura del nivel de agua para lograr la resonancia.

Disponiendo de un diapasón con un La de 440 Hz, la resonancia debe ocurrir alrededor de los 19 cm. El procedimiento consiste en pellizcar al diapasón y ponerlo en la boca del tubo. Luego, ajustar la longitud de la columna de agua hasta que se escuche un aumento de la intensidad sonora: allí justamente ocurre la resonancia y podemos medir la longitud “L” del espacio que nos interesa. Con estos datos podemos calcular la velocidad del sonido.

Tenemos entonces un método adicional al método de Kundt para medir la velocidad del sonido por resonancia.

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