Renonância em tubos sonoros abertos – tubo de kundt

Páginas: 5 (1165 palavras) Publicado: 11 de outubro de 2012
UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO
CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS, SAÚDE E TECNOLOGIA – CCSST
CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
DISCIPLINA: FISICA EXPERIMENTAL 2

RENONÂNCIA EM TUBOS SONOROS ABERTOS – TUBO DE KUNDT



1. Material Utilizado
* 01 gerador de sinais de áudio de dois canais com controles independentes para os osciladores e frequencímetro digital;
* 01 conjunto dealto-falante em mesa suporte;
* 01 estrutura mecânica central Pablo com tubo sonoro orientador de haste, escala milimetrada;
* 01 pá com haste;
* 02 cubas coletoras para pó de cortiça
* 01 frasco com 10g de pó de cortiça;
* Caneta preta



2. Objetivo
Medir os comprimentos de ondas e suas respectivas freqüências de ressonância, bem como calcular a velocidade do som para asvárias freqüências e encontrar a média das velocidades.
3. Introdução
Comprimento de onda é a distância entre valores repetidos num padrão de onda. É usualmente representado pela letra grega lambda (λ). Numa onda senoidal, o comprimento de onda é a distância entre picos (ou máximos).
O comprimento de onda λ tem uma relação inversa com a frequência f, a velocidade de repetição de qualquerfenômeno periódico. O comprimento de onda é igual à velocidade da onda dividida pela frequência da onda. Quando se lida com radiação eletromagnética no vácuo, essa velocidade é igual à velocidade da luz 'c', para sinais (ondas) no ar, essa velocidade é a velocidade na qual a onda viaja. Essa relação é dada por:

Em que:
λ = comprimento de onda de uma onda sonora ou onda eletromagnética;
c =velocidade da luz no vácuo = 299.792,458 km/s ~ 300.000 km/s = 300.000.000 m/s
f = frequência da onda 1/s = Hz.
A velocidade de uma onda pode portanto ser calculada com a seguinte equação:

Em que:
v = velocidade da onda.
λ = comprimento de onda de uma onda sonora ou onda eletromagnética;
T é o período da onda.
O inverso do período, 1/T, é chamado de frequência da onda, ou frequência de onda:

emede o número de ciclos (repetições) por segundo executados pela onda. É medida em Hertz (ciclos/segundo).
Para caracterizar uma onda, portanto, é necessário conhecer apenas duas quantidades, a velocidade e o comprimento de onda ou a frequência e a velocidade, já que a terceira quantidade pode ser determinada da equação acima, que podemos reescrever como:

Em física, ressonância é a tendênciade um sistema a oscilar em máxima amplitude em certas frequências, conhecida como 'frequências ressonantes'. Nessas frequências, até mesmo forças periódicas pequenas podem produzir vibrações de grande amplitude, pois o sistema armazena energia vibracional. Quando o amortecimento é pequeno, a frequência de ressonância é aproximadamente igual à frequência natural do sistema, o que é a frequência devibrações livres.
O fenômeno da ressonância ocorre com todos os tipos de vibrações ou ondas; mecânicas (acústicas), eletromagnéticas, e funções de onda quântica. Sistemas ressonantes podem ser usados para gerar vibrações de uma frequência específica, ou para obter frequências específicas de uma vibração complexa contendo muitas frequências.
A ressonância foi descoberta por GalileuGalilei quando começou suas pesquisas com pêndulos em 1602. A ressonância é semelhante ao eco. Este fenômeno tem aplicações importantes em todas as áreas da ciência, sempre que há a possibilidade de troca de energia entre sistemas oscilantes.
Um exemplo comum de ressonância é o que se obtém quando se empurra uma criança em um balanço, que podemos generalizar como um pêndulo simples, onde suafreqüência natural depende de seu comprimento. Se a freqüência de empurrões ou de balanços não for próxima à freqüência de ressonância dificilmente se consegue o balanço natural, pois o pêndulo sofrerá vibrações aleatórias.
Para uma corda temos várias freqüências naturais de vibrações, supondo que uma das extremidades de uma corda esticada é fixada, enquanto a outra oscila numa direção transversal. A...
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