Tubos sonoros

Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Departamento de Física
Laboratório de Física II – FSC223
Curso: Meteorologia
Professor: Eleonir João Calegari
Acadêmica: Ana Luiza Dors Wilke

Relatório nº 10
Estudo dos gases (volume constante)

Santa Maria, 10 de Novembro de 2011. 1. Introdução Teórica.

Qualquer sistema físico que é posto a oscilar livremente possui a tendência de oscilar com uma freqüência específica de oscilação denominada freqüência preferencial de vibração, que pode ser única ou não, dependendo do sistema físico considerado. Quando, num sistema físico qualquer, são injetados impulsos de energia periodicamente com uma freqüência igual a uma de suas freqüências preferenciais de vibração, o sistema passa a vibrar com amplitude progressivamente crescente, que tende ao maior valor possível. Neste caso, dizemos que o sistema em questão entrou em ressonância.
A fonte de qualquer som é um objeto vibrando. Praticamente qualquer objeto pode vibrar e assim pode ser uma fonte de som. Uma vez perturbado, o ar dentro do tubo vibra com certa variedade de freqüências, mas só certas freqüências persistem, aquelas compatíveis com um sistema de ondas estacionárias.

Consideremos uma corda ao longo do eixo X, com uma das extremidades fixa em x=0 , ao longo da qual se propaga uma onda transversal no sentido contrário àquele tomado como positivo para o eixo.

Ao alcançar o ponto “o”, a onda é refletida, propagando-se no sentido contrário. As ondas incidente e refletida são descritas, respectivamente, pelas expressões: e

O movimento de qualquer partícula da corda é o resultado da superposição das duas ondas:

Como a partícula da corda em x=o permanece em repouso, y(0,t)=0 para qualquer t . Usando a propriedade , temos que:

E daí:

Ou seja, as ondas incidente e refletida têm a mesma amplitude e uma diferença de fase de uma em relação à outra. E como:

Temos:

Como as fases (kx+wt) e (kx-wt) não aparecem