Laboratório

Laboratório de Física Geral II – 12ª Prática
Velocidade do som no ar Objetivo
▪ Medir a velocidade do som no ar.

Materiais utilizados Diapasão, martelo de borracha, trena, tubo de vidro, pedaço de mangueira, reservatório, suportes e termômetro.

Introdução O som é uma onda elástica que se propaga em meios materiais, sendo que sua velocidade depende do meio em que se propaga. Nos gases o som é uma onda de pressão, composta de regiões onde o gás é rarefeito (baixa pressão) e regiões do gás mais denso (alta pressão). A velocidade do som (v) está relacionada com o comprimento de onda (λ) e a frequência (f), de acordo com a expressão: v=λf (Equação 1) Quando duas ondas sonoras de mesma amplitude e frequência, com fases opostas, interferem aparecem ondas estacionárias. Uma onda que se propaga em um tubo, com uma extremidade fechada, reflete quando atinge a parede no final do tubo. Isso faz com que a onda inverta sua fase. Assim é possível, dependendo da relação entre o comprimento de onda e o comprimento do tubo (L), formam ondas estacionárias dentro desse. Assim, para um tubo fechado ocorre a geração de um ventre no extremo por onde penetra o ar e um nó na extremidade fechada. A relação precisa entre os componentes nos comprimentos é que L seja um múltiplo inteiro impar de λ/4, como pode ser visto na figura 1.

Figura 1. Ondas estacionárias num tubo fechado

A equação que expressa a dependência entre L e λ no tubo fechado é dada por: L= nλ/4 , sendo n ímpar (n= 1,3,5,...) (Equação 2) Procedimento Experimental

4.1. A figura 1 mostra uma foto da prática e a figura 2 mostra um esquema parecido com a experiência. Leia e anote a temperatura da sala na tabela 1. Veja se a montagem está de acordo com a figura 1 e se o tubo está quase cheio.

Dê uma pequena pancada no diapasão com o martelo de borracha.

Varie gradativamente a