relat rio fisica

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
Centro de Ciências Naturais e Exatas-CCNE
Departamento de Física
Física Experimental II

Experimento 2: Tubos Sonoros

Mylena Martins e Bárbara Cezar

Engenharia de Produção – Turma 2

Santa Maria, 24 de abril de 2015.

Fundamentação Teórica
A física está praticamente ligada à todas as atividades que realizamos no nosso cotidiano. Assim como as cordas ou molas, a ar ou gás contido dentro de um tubo pode vibrar com frequências sonoras, este é o princípio que constitui instrumentos musicais como a flauta, corneta, clarinete, etc. Esses instrumentos de sopro se parecem com tubos, abertos nas duas extremidades ou abertos em uma e fechados em outras. Assim, podemos dizer que um tubo sonoro é basicamente uma coluna de ar onde são produzidas ondas estacionárias longitudinais. Essas ondas são produzidas pela superposição de ondas de pressão que são geradas em uma extremidade com as ondas refletidas na outra extremidade.
As ondas de pressão produzidas numa extremidade ocorrem em razão de um dispositivo chamado embocadura. O jato de ar que adentra o tubo é dirigido contra a embocadura, assim ele vai se afunilando, determinando a vibração que dá origem às ondas.

Tubos fechados
Nos tubos fechados, podemos ver que na extremidade da embocadura a onda estacionária longitudinal forma apenas um ventre e um nó na extremidade fechada. Nesse tipo de tubo e em todos os modos de vibração, há aumento apenas do número de nós intermediários. De acordo com essa figura vemos que a distância entre um ventre e um nó consecutivo equivale a um quarto do comprimento de onda, assim, temos (λ/4). Como a frequência de vibração é dada por f = v/λ, podemos estabelecer que em um tubo fechado, as frequências naturais são múltiplos ímpares da relação (v/4L), como se observa na seguinte equação: Para i = 1 temos a frequência fundamental e lembrando sempre: tubo