prática 07 - Velocidade do som

Universidade Federal do Ceará
Centro de Tecnologia
Curso de Engenharia Civil
Física Experimental para Engenharia

Prática 07: Velocidade do som

Aluna: Maria Gabriela Araújo Galvão
Matrícula: 345314
Curso: Engenharia Civil Turma: 02A
Professora: Janete

Fortaleza – Ceará
2010
1. OBJETIVOS

- Determinação da velocidade do som no ar como uma aplicação de ressonância.

2. MATERIAL

- Cano de PVC com êmbolo;
- Diapasão de frequência conhecida;
- Martelo de borracha;
- Termômetro Digital;
- Paquímetro;
- Trena.

3. INTRODUÇÃO TEÓRICA Cada corpo possui uma ou mais frequências naturais de vibração. Quando a frequência de vibração da fonte coincide com a frequência de vibração natural do corpo, a amplitude de oscilação desse corpo atinge valores cada vez maiores, pois a fonte cede, progressivamente, energia ao corpo. Esse fenômeno é conhecido como ressonância. Frequência natural de um corpo:

Fonte com mesma frequência:

A amplitude de oscilação total será dada pela superposição das duas ondas:

Mas esse fenômeno pode ser perigoso. Numa ponte, por exemplo, se em um determinado momento o vento soprar com frequência igual à natural de oscilação da ponte, isso fará com que esta comece a aumentar a amplitude de suas vibrações podendo chegar o momento em que sua estrutura não mais suporte e assim a mesma se rompa.
É possível medir a velocidade do som no ar através da ressonância. Para tanto, faz-se variar o tamanho de uma coluna de ar em um tubo - que no caso, é um cano de PVC com um êmbolo que permite variar o comprimento da coluna. É preciso também, de um diapasão de frequência conhecida.
Com o martelo de borracha, bate-se no diapasão, fazendo-o vibrar. As ondas sonoras emitidas por ele são refletidas no êmbolo com inversão de fase e formam-se ondas estacionárias - aquelas que são obtidas pela interferência de duas ondas iguais que se propagam no mesmo meio e em