"AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN" INFORME N° 04 DE
:
AL
: Lic
______________________ ____________ ___________________ _________ Cumplimos con el informar el ensayo de laboratorio realizado en el día desarrollando desarrollando el tema “Principio de Arquimedes”, Arquimedes”, el cual detallo a continuación, continuación, y hao alcance para su consideración consideración y e!aluación" e!aluación"
_________________________
1. OBJETIVOS •
#eterminar la !elocidad de propaación del sonido en el aire y analizar la forma de ondas sonoras estacionarias en el $ubo
2. APLICACIONES Puedes determinar tu distancia de un punto a otro mediante formulaciones de cinematica basica. Por ejemplo: Gritas hacia una montaña o muro grande, del cual estas separado por una distancia mayor de 100m (para mayor precision), y dependiendo del tiempo ue tarde en rebotar de la montaña o muro tu grito y llegar hasta ti otra !e", #n el ejemplo anterior el medio en ue se trasnmite el sonido es el aire, pero los sonares de los submarinos utili"an el sonido para saber a ue distancia estan de na!ios enemigos, por el mismo principio ue mencione arriba, solo ue ahora la distancia del submarino al otro objeto es calculada por un computador. $o mismo con los radares, su concepto es el de emitir sonido y medir el tiempo en ue este tarda en de!ol!erse. %in embargo, hoy en dia los radares utili"an ondas electromagneticas, lo ue ampli&ca signi&cati!amente su alcance y al contrario del sonido, estas son formas de energia y no la pierden en su recorrido, a parte de transmitirse a la !elocidad de la lu". 'ientras ue el sonido pierde rapidamente su energia al transmitirse.
3. EUIPOS Y MATERIALES !
T#$
!
S%&'$( )% S$&*)$
!
B+'% , S$-$(%
!
S$/+(% D++S)*$
!
C*&+ +)%'*+
!
A#(++)%(+ (%' )%)$'
!
C*&+ M5(*6+
4. DATOS EVALUADOS Tape un extremo del tubo con cinta adhesiva.
Utilice un soporte y una abrazadera para montar el sensor de Sonido en el centro del extremo abierto del tubo.
Figura (1)
Figura (2)
Ubicacin del sensor en uno de los extremos del tubo. !has"uee sus
$ra#ica a obtener con el sensor de sonido. %a gra#ica sera me&or cuanto los intervalos
'or el es"uema del experimento Figura (1) obtenemos la gr#ica de la Figura (2) mediante el so#t*are +ataStudio donde se realiza los anlisis para obtener el tiempo "ue demora el sonido en ir del punto de sensor de sonido y su retorno al mismo punto. T-/'0( T ) T/'TU ( T ° ) +-ST4!- +% TU50 (
5. CUESTIONARIO 1.-
d
)
,alor 0.0 *+ .
Unidad seg 3!
m
2.- DETERMINE LA VELOCIDAD DEL SONIDO CON LOS DATOS DEL EXPERIMENTO
a)
v=
b)
v=
c)
v=
2d
v=
t
2d
v=
t
2d
v=
t
(
2 2.98
(
2 2.98
)
v =338.647 m / s
0.0176
(
2 2.98
)
v =346.513 m / s
0.0172
)
v =344.155 m/ s
0.0173
3.- COMPARE EL VALOR EXPERIMENTAL OBTENIDO DE LA VELOCIDAD DEL SONIOD CON EL VALOR NORMALMENTEN ACEPTADO PARA LA TEMPERATURA DEL EXPERIMENTO. CALCULAR EL ERROR PORCENTUAL t =22 ° C
v =343 m / s
E =
a)
E =
b)
E =
c)
E =
⃒ 343−338.64 ⃒
343
x 100 E =1.27
⃒ 343−346.51 ⃒
343
x 100 E =1.02
⃒ 343−344.51 ⃒
343
x 100 E =0.44
V r−V e ⃒ ⃒ V r
x 100
4.- ¿CUÁL ES LA EXPLICACIÓN FÍSICA PARA LA VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO, CON RESPECTO A LA TEMPERATURA? $a !elocidad del sonido es directamente proporcional a la temperatura. $a funcin emp/rica a presin atmosfrica y !lida con bastante precisin para un rango de 2emp 0-1003 es : 45 661 m7s 8 ( 0.9 m7s73+) 2 #s decir, la !elocidad aumenta 0,9 m7s por cada 3+ ue aumenta la 2emp. !"#$ %&'()%% %& * !+&$) por donde se propague el sonido, mayor ser su !elocidad. Pero, tambin, decimos ue la !elocidad del %onido en el aire !ar/a en funcin de su temperatura ρ=
pM RT
;onde la %&'()%% p, es )'&$(!&'+& proporcional a la +&!/&$+0$ T .
5.- ¿COMO SE PUEDE CALLCULAR A 1UE DISTANCIA OCURRE UN TRUENO? 1. 'ira el cielo y busca un relmpago. . +uenta los segundos hasta ue escuches el sonido del trueno, empie"a a contar tras !er el relmpago y detente cuando escuches el principio del trueno. 6. ;i!ide el n=mero de segundos entre 6 para calcular la distancia en >ilmetros (o entre ? para calcular la distancia en millas). #n otras palabras, si cuentas 1? segundos desde ue !iste el relmpago hasta ue escuchaste el trueno, el rayo cay a cerca de ? >ilmetros cerca de t/ (6 millas). 1?765 ? >ilmetros (distancia del impacto del rayo nube-tierra hasta ti) todo se reduce a la ecuacin de cinemtica 45d7t (!elocidad es igual a la distancia entre el tiempo) donde se considera ue el sonido se propaga de forma uniforme y constante. nuestra incgnita es la distancia, por tanto la despejamos: d54.t
.- MENCIONE LAS VELOCIDADES PARA OCO SUSTANCIAS DISTINTAS 4#$@+A;<; ;#$ %@BA;@ #B ;A%2AB2@% '#;A@% 0 + %C%2
;#B%A;<;
4#$@+A;<;
#2
0
1.00
D#B+#B@
0
1.600
1.000
1.H
<$C'ABA@
.00
?.000
+@DE#
.10
6.?0
4A;EA@
.600
?.10
FA#EE@
.00
?.10
1.0
6HH
.- EXPLI1UE OTRO METODO PARA CALCULAR LA VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL AIRE EN OTRAS SUSTANCIAS Para los solidos se utili"a la eIpresin:
V s=
√ E √ D
#5'@;C$@ ;# J@CBG ;5 ;#B%A;<;
Para los gases se utili"a la eIpresin: K5+@#LA+A#B2# ;# P@A%@B E5 +@B%2
V s= √ kRT
Para hallar la !elocidad en un medio elstico:
V s=
√ K √ D
K5EAGA;#% ;# $< %C%2
CONCLUSIONES •
•
•
$uego de reali"ar este eIperimento en el laboratorio se concluye ue la !elocidad del sonido !aria debido a la temperatura del ambiente en este caso la temperatura del laboratorio $a toma de datos debe ser lo ms minuciosa posible parta e!itar los resultados salgan fuera de los parmetros $a diferencia de la !elocidad del sonido eIperimental y la !elocidad real es m/nima por la toma de datos y otros factores
BIBLIO6RAFIA • • • • •
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