Calor

Objetivo Determinar a velocidade do som no ar com uma aplicação de ressonância.

Materiais
Cano de PVC com êmbolo;
Diapasão de frequência conhecida;
Martelo de borracha;
Termômetro digital;
Paquímetro;
Trena;

Introdução
Ressonância pode ser definida como sendo a transferência de energia por vibração ou oscilação. Certa vibração atinge tal frequência a qual faz um corpo vibrar com a mesma continuidade. Cada corpo possui a sua frequência natural de vibração.
Um exemplo muito comum é o do balanço. Quando uma criança, em um balanço, já em movimento, quer balançar-se “mais forte”, ela põe-se a balançar em uma frequência conjunta com a frequência do balanço. Ou seja, a criança, com a ressonância entre o seu movimento e o movimento do balanço transfere energia para o brinquedo, assim, ganhado altura.
O som é uma onda mecânica que se propaga em meios materiais, produzindo vibrações no meio onde se propaga. Essas vibrações podem ou não entrar em ressonância com outros corpos. Um copo, por exemplo, pode ser quebrado quando entra em ressonância com uma onda sonora. Isso acontece por que ao passo que o corpo entra em ressonância com a onda sonora, a amplitude da onda transferida no corpo aumenta conforme o corpo continue em ressonância. Assim, uma hora quebra-se a resistência do corpo e o copo se parte.
No caso do nosso experimento, quando emitimos uma onda sonora ela se propaga na coluna de ar, que é delimitada pelo cano de PVC, bate no embolo, e retorna para fora do tubo. Quando a coluna de ar entra em ressonância, e na boca do tubo encontra-se um ventre, temos uma interferência construtiva na onda, e assim o som produzido pela vibração do diapasão é reforçado.
A relação entre ressonância e a velocidade do som, provém do comprimento de onda. A partir da distância entre dois nós ou dois ventres ou até mesmo entre um nó e um ventre, podemos determinar o comprimento da onda, e assim, sabendo a frequência dessa ressonância, determinamos a velocidade do som.