Relatorio 7 de fisica experimental ufc
Determinação da velocidade do som como uma aplicação de ressonância.
Material
Cano de PVC com êmbolo;
Diapasão de frequência conhecida;
Martelo de borracha;
Termômetro digital;
Paquímetro;
Trena.
Fundamentação Teórica
Quando um objeto vibra com uma frequência típica do intervalo de frequências audíveis, ele realiza um movimento vibratório e ao efetuá-lo, faz que as partículas do ar que o rodeiam realizem um movimento de oscilação idêntico ao seu.
Duas ondas sonoras ao atingirem uma mesma região realizam dois movimentos oscilatórios diferentes, que resultam em uma sobreposição de ambos os movimentos. Se as oscilações estão em fase, reforçam-se e diz-se que há interferência construtiva. Se, tendo a mesma amplitude, estão em oposição de fase, elas anulam-se, e há interferência destrutiva.
É necessário ressaltar também o fenômeno conhecido como Ressonância. Ele pode ser observado para um dado valor do comprimento de onda do som emitido. Em determinados pontos da coluna de ar, este vibra em ressonância com a fonte emissora, fazendo, assim, que a intensidade do som nesse ponto seja bastante ampliada.
A altura mínima da coluna de ar que pode entrar e ressonância com a fonte emissora é igual a ¼ do comprimento de onda λ das ondas sonoras produzidas pela sua vibração.
Se L1 for a posição lida numa escala associada ao tubo, e L2 for a segunda ressonância, a relação entre essas posições e o comprimento de onda é:
(L1- L2) = λ/2
Assim, também, se a frequência e o comprimento de onda da fonte de vibrações forem conhecidos, é possível calcular a velocidade do som no ar da seguinte forma:
V= λ.f
Por sua vez, o valor da correção de extremidade pode ser também estimado, subtraindo a altura da coluna de ar L ao valor λ/4-L=c.
Procedimento Experimental
O diapasão utilizado tinha a frequência de 440 Hz.
O diapasão foi golpeado com o martelo de borracha e colocado vibrando próximo da boca do cano de PVC.
Em seguida, mantendo o diapasão vibrando na boca