VELOCIDADE DO SOM EM METAIS

FÍSICA EXPERIMENTAL II

VELOCIDADE DO SOM EM METAIS
Objetivos da experiência

Determinar a velocidade de propagação de um pulso longitudinal em barra de metal com sua respectiva incerteza.
Introdução

Uma onda mecânica é um movimento causado por uma perturbação que se propaga em um meio material. Pode ser classificada de acordo com a direção de propagação e quanto à direção da vibração.
Quanto à direção de propagação as ondas são classificadas como:
Unidimensionais: que se propagam em apenas uma direção, como as ondas em cordas e molas esticadas;
Bidimensionais: são aquelas que se propagam por uma superfície, como as água em um lago quando se joga uma pedra;
Tridimensionais: são capazes de se propagar em todas as dimensões, como a luz.

Quanto à direção da vibração as ondas podem ser classificadas como:
Transversais: são as que produzem vibrações perpendiculares à propagação da onda, como, por exemplo, em uma corda.
Longitudinais: são ondas causadas por vibrações com mesma direção da propagação.
Além de ondas longitudinais e transversais, perturbações mecânicas em um sólido podem produzir também ondas de torção.
O som é classificado como uma onda mecânica tridimensional e longitudinal.As propriedades do meio que determinam a velocidade de propagação de uma onda mecânica são a inércia e a elasticidade. A energia de uma onda sonora se propaga através da interação de elementos de volume adjacentes. Como cada material se caracteriza por sua inércia e elasticidade, a onda sonora se propaga com uma velocidade diferente para cada meio.
Em um sólido, a velocidade de propagação de pulsos longitudinais é dada por:

Equação 1: velocidade de propagação de pulsos de uma onda, ondeB é o módulo de elasticidade volumétrica.

Os materiais utilizados no experimento têm B = Y; em que Y é o módulo de Young, que caracteriza a elasticidade, e ρ é a densidade, que caracteriza a