Velocidade do som

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Prática 07:
Velocidade do som
Eduardo Aureliano Queiróz de Lima Matrícula: 368.224
Engenharia de Energias e Meio Ambiente
Professor Eduardo Girão
Turma 30A
Agosto/2014
OBJETIVOS
Determinar da velocidade do som no ar como ressonância aplicada.
MATERIAL
Cano de PVC com êmbolo;
Diapasão de frequência conhecida;
Martelo de borracha;
Termômetro digital;
Paquímetro;
Trena;
INTRODUÇÃO
A vibração é um fenômeno comum a cordas, colunas de ar e aos corpos em geral, de tal modo que cada estrutura material realiza frequências naturais pelas quais a energia é mais bem aproveitada, e como consequência as vibrações são mais bem efetuadas.
Dessa forma, quando um corpo em repouso sofre a ação de ondas cuja frequência seja igual a pelo menos uma de suas vibrações naturais, ele vibra com a frequência incidida. Esse fenômeno é nominado de ressonância. Um corpo nesse “estado” é capaz de intensificar um som gerado em determinada frequência.
Esse conceito pode ser bem aproveitado para medir a velocidade do som no ar aplicando frequências conhecidas cano de PVC com um êmbolo capaz de mudar o comprimento da coluna de ar.
Mudando o comprimento do da coluna de ar, é possível produzir uma onda estacionária gerada a partir das ondas que penetram o cano unidas às ondas refletidas na superfície. Isso permites a formação de nós (pontos imóveis) e ventres (pontos de amplitude máxima).
PROCEDIMENTO
right1136015x2 – x1 = λ/2, como v = λ.f ; logo: v = 2.(x2 – x1).f
00x2 – x1 = λ/2, como v = λ.f ; logo: v = 2.(x2 – x1).f
Aumentando gradativamente o comprimento da coluna, são encontrados pontos em que a intensidade do som atinge um máximo a uma distância x1 e a onda estacionária possui um nó. Continuando a aumentar gradativamente são encontrados um segundo nó a uma distância x2, que satisfaz a relação:
Frequência do diapasão: 440 Hz.
Golpeando o diapasão e mantendo as vibrações na parte interna do