Tubo de Chamas Dan antes

Tubo de Chamas Dançantes
Ter, 27 de Setembro de 2011 10:11 | | |
Este experimento consiste na demonstração da existência de ondas estacionárias sonoras em um tubo a partir da emissão de chamas saídas de uma coluna de gás. Para fins didáticos, com o auxílio deste experimento pode-se realizar ainda o cálculo da velocidade do som a partir dos parâmetros frequência e comprimento de onda das condições de ressonância.

Figura 1: Montagem experimental
Funcionamento
O experimento é composto por um tubo longo (Figura 1), que possui uma de suas extremidades fechada e a outra encaixada em um alto falante conectado a um gerador de frequências digital (Figura 2). O tubo possui no decorrer de toda sua extensão diversos furos por onde o gás de cozinha (GLP), injetado no tubo, pode escapar. O gás que escapa por cada um dos furos é aceso com o auxílio de um palito de fósforos.
Como o gerador de frequências conectado ao alto falante pode variar a vibração do mesmo, o som gerado também tem sua freqüência passível de ser alterada. Em determinadas frequências específicas a onda sonora gerada retorna sobre si mesma, gerando o que denominamos como sendo uma onda estacionária, ou uma condição de ressonância. Estas condições de ressonância podem ser verificadas a partir do aspecto fornecido pelas chamas provenientes dos furos. Aumentando-se no gerador de freqüências a amplitude da onda sonora, é possível discernir de maneira ainda melhor os nós e anti-nós. Figura 2: Tubo de Chamas Dançantes Figura 3: Gerador de frequências e auto-falante
Fundamentos Teóricos Ao excitar uma corda, fixa em duas extremidades, aparecem configurações de ondas estacionárias. A frequência de ressonância (fn­) mais baixa constitui o modo fundamental. A ressonância seguinte têm a frequência igual ao dobro da fundamental e a seguinte, o triplo da fundamental. Na figura a seguir temos indicados ao