Tubo de kundt

Experimento para Determinação da Velocidade do Som

Resumo. Neste experimento apresentamos o princípio do tubo Kundt, o comportamento de ondas estacionárias dentro do tubo, a relação entre a frequência, o comprimento de onda e a velocidade de propagação de uma onda sonora.

Palavras chave: Velocidade do som, ondas estacionárias harmônicos, comprimento de onda, frequências.

1- Introdução

De acordo com Sears & Zemansky (2008), som é uma onda longitudinal que se propaga em um meio.
Em termos práticos, som é uma onda mecânica propagada em um meio material devido a variação de pressão. Quando uma onda sonora entra no ouvido, ela produz vibrações do tímpano que, por sua vez, produzem oscilações nos minúsculos ossos do ouvido médio, chamadas de ossículos. Essas oscilações são finalmente transmitidas ao ouvido interno, que por outras perturbações são levadas ao cérebro que o identifica como som (Tipler, 2009).
Quando se trata de velocidade do som, principalmente no ar, não podemos deixar de falar de temperatura, pois quanto maior é a temperatura do ar maior será a velocidade de propagação de uma onda sonora nele, podemos definir por aproximação a velocidade do som no ar através da equação (01), onde T e a temperatura ambiente.

[pic] (01)

Sendo o som uma onda a equação (02) também se aplica a ele, esta equação nos diz que a velocidade da onda e igual a um comprimento de onda λ por período T.
[pic] (02)

Sabendo que a frequência f e o inverso do período temos:
[pic] (03)

Em um tubo cheio de ar, com uma extremidade fechada e outra aberta, há um nó de pressão na extremidade fechada e um ventre na aberta. A condição de onda estacionária para este sistema é a mesma que para uma corda com uma extremidade fixa e a outra livre. O comprimento efetivo do tubo é igual a um inteiro impar vezes λ/4. Isto é, o comprimento de onda de modo fundamental é quatro