Tubos Sonoros

UMA PROPOSTA PARA O ENSINO DOS MODOS
NORMAIS NOS TUBOS SONOROS
Material

instrucional

baseado

na

dissertação

de

mestrado

“Experimentos em ondas mecânicas”, de Anderson Ribeiro de Souza, apresentada ao Programa de Pós-graduação em Ensino de Física,
Instituto de Física, da Universidade Federal do Rio de Janeiro em
24/02/2011.

Resumo
Na primeira parte deste trabalho descrevemos um experimento para o estudo dos modos normais das ondas sonoras no interior de tubos cilíndricos abertos e fechados. Na segunda parte, apresentamos uma sequência de ensino-aprendizagem sobre tubos sonoros que emprega o experimento anteriormente descrito.
Parte I. Mapeamento do som nos tubos sonoros.

I.1 Materiais
 Computador.
 Microfone de PC. É preciso que seja pequeno e tenha um fio flexível.
 Caixa de som portátil.
 Tubo de papelão, plástico etc. Seu diâmetro deve ser largo o suficiente para permitir a passagem do microfone com folga. Seu tamanho deve ser menor que o comprimento do fio do microfone que irá atravessá-lo de uma extremidade a outra.
 Programas para geração e análise de áudio. Há muitos disponíveis na
Internet. Indicamos o SweepGen (http://www.satsignal.eu/software/audio.html) e o Audacity (http://audacity.sourceforge.net/?lang=pt) porque são inteiramente gratuitos e têm todas as funções necessárias ao experimento.

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I.2 Objetivo
Mapear a intensidade do som audível no interior de tubos sonoros cilíndricos abertos e fechados.

I.3 Procedimentos experimentais
A. Tubo sonoro aberto
A figura I.1 ilustra o procedimento experimental. Um tubo sonoro é fixado na direção vertical e uma caixa de som é posicionada próxima à sua boca. A caixa de som não deve encostar nessa extremidade. Uma distância que se revelou apropriada é cerca de 20 cm do tubo.

Figura I.1 Montagem do experimento.

Após medir o comprimento L do tubo, calcule suas frequências de ressonância de acordo com a equação

fn  n

v som
, onde n =