Velocidade do som

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
ENGENHARIAS DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE

ANTONIO GLADSTONE PERIRA DE MATOS- 0338317
FÍSICA EXPERIMENTAL PARA ENGENHARIA – TURMA UU

PRÁTICA 7: VELOCIDADE DO SOM

Fortaleza
2011
OBJETIVO

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

MATERIAL UTILIZADO

* Cano de PVC com êmbolo embutido;
* Diapasão;
*Martelo de borracha;
* Fita métrica.

INTRODUÇÃO

A prática 7 está relacionada com o estudo de ondas sonoras. O principal foco desse trabalho é determinar a velocidade do som, que está diretamente envolvida com as ondas sonoras. Uma onda é uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. Em tais movimentos, ocorre a propagação de energia e de quantidade demovimento sem, contudo, ocorrer movimento de translação macroscópico das partículas do meio. As ondas são geradas pela compressão e descompressão periódica de certa região de um meio, que se propaga através desse mesmo meio com uma velocidade que depende se sua densidade. As ondas não se propagam no vácuo.
Em relação à direção de propagação da energia no meio, as ondas são classificadas emunidimensionais, bidimensionais ou tridimensionais; exemplo: propagação de uma onda numa corda, na superfície da água, e as ondas sonoras no ar atmosférico. Quanto à natureza, as ondas são classificadas em eletromagnéticas e mecânicas. As eletromagnéticas são originadas a partir de oscilações de cargas elétricas, exemplo: Ondas de rádio. As mecânicas são originadas de uma perturbação no meio materialelástico, ou seja, em uma substância material capaz de propagar a energia da onda através das vibrações das partículas que constituem o meio.
Quanto as direções das velocidades de propagação e de vibração, temos ondas transversais (aquelas em que a direção de propagação da onda é perpendicular à direção) e longitudinais (aquelas em que a direção de propagação da onda coincide com a direção devibração).
Cada corpo tem certa frequência de vibração. Quando um corpo começa a vibrar por influência de outro, na mesma frequência deste, ocorre um fenômeno chamado ressonância e o som entre eles é reforçado. Em outras palavras, quando uma fonte periódica fornece energia a um oscilador, com a mesma periodicidade com que ele é capaz de absorver energia, essa transferência é maximizada e praticamente todaa energia fornecida pela fonte é transferida ao sistema oscilante que, então, oscila com grande amplitude. Podemos citar o caso do vidro de uma janela que se quebra ao entrar em ressonância com as ondas sonoras produzidas por um avião a jato.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

* Primeiramente a frequência do diapasão foi considerada como 440Hz.
* Em seguida, foram efetivados golpes com omartelo de borracha no diapasão, fazendo-o vibrar e colocando-o em frente ao buraco do cano de PVC.
* O diapasão foi mantido vibrando na boca do cano para variar o comprimento da coluna de ar, chegando aos instantes em que a coluna de ar entrava em ressonância, reforçando o som produzido, quando elas penetravam no cano eram refletidas na superfície do êmbolo e produziam uma onda estacionária, comformação de nós e ventres.
* Movimentou-se o êmbolo de modo a aumentar o comprimento da coluna de ar do cano. Foi considerada intensidade sonoro que saia do cano. Quando a intensidade atingiu um máximo mediu-se o comprimento H1.
* Isso foi feito 3 vezes para poder tirar uma média das medidas:
H1=18
H1’=18
H1’’=17,5
H1=17,8(média)
* Fez-se outra vez o mesmo procedimento, porém comuma distância diferente.
H2=57
H2’=57
H2’’=56,5
* O procedimento foi repetido mais uma vez, agora para a distância máxima:
H3=98
H3’=98
H3’’=96
* Anotou-se a temperatura do ambiente: 26ºC
* Foi feita a medição do comprimento máximo da coluna interior de ar que o cano pode ter: 112cm.
* No final o diâmetro foi medido e obtido o resultado de: 5cm.

QUESTIONÁRIO...
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