professor

Física Experimental II
Tubo de ressonância (pó) com extremidades abertas
Objetivos
Estudar o fenômeno da ressonância e determinar a velocidade do som no ar.

Materiais
Tubo de vidro, suportes de fixação, pó de serragem, pá para ajuste do pó dentro do tubo, gerador de funções, amplificador do sinal, alto-falante, êmbolo, trena, termômetro e paquímetro.

Introdução Teórica
A velocidade de propagação do som no interior do tubo de Kundt pode ser calculado conhecendose a freqüência (f) de ressonância e o comprimento de onda (λ). Deste modo, a velocidade é dada por:

v=λ f

(1)

O tubo de Kundt é um tubo de vidro cilindro com comprimento L e raio interno R, que contém ar e serragem fina de cortiça em seu interior. Fazendo um alto-falante vibrar em uma das extremidades do tubo podemos produzir ondas harmônicas dentro do tubo. Existem determinadas freqüências sonoras de vibração que se observa ressonância no tubo, vibrações são transmitidas para o pó de cortiça pelo ar que está contido dentro do tubo. Observa-se que, quando ocorrer ressonância, em certas regiões do tubo há acúmulo da cortiça (ventre) e em outras regiões não apresentam vibrações (nó).
Para um tubo com as duas extremidades abertas (duas extremidades livres), em cada extremidade aberta existe um ventre (ver figura 1(a)). Assim, a freqüência dos harmônicos é determinada pela equação
(2), onde “v” é a velocidade do som no ar, “L” é o comprimento do tubo e “n” o número de ventres dentro da cavidade. Com esta equação pode-se determinar as freqüências dos harmônicos para a referida cavidade aberta.
v.n
; n = 1,2,3,4….
(2)
f =
2.L
Para o tubo aberto a multiplicidade do comprimento de onda vem de λ / 2, como se pode ver na
Fig. 1(a), levando-nos a equação 3.

L=nλ/2 onde L é também o comprimento do tubo e n um número qualquer inteiro.

(3)

(a)

(b)
Figura 1 – Tubo aberto (a) e fechado (b), mostrando o comportamento da onda. Os tracejados representam a crista do morro de