UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA LABORATORIO DE FISICA II
SONIDO Practica N°8
Semestre II/ 2017 Docente: Alumnos :
Grupo: Día : Horario
Ing. Roberto Pérez Alba Meneses Meneses Shadam Shadam Willy Flores Sanabria David L6207 Jueves 12:15 - 14:15 aula: 684 LO
C ochabamba ochabamba – B B olivia livi a
SONIDO 1.-OBJETIVOS -
Determinar la frecuencia de diferentes fuentes de sonido, ser :diapasones, voz humana, celulares. Estudiar el fenómeno de superposición de dos ondas de sonido. Obtener la velocidad del sonido en el aire.
2.-FUNDAMENTO TEORICO Las ondas acústicas son producidas por una serie de variaciones de presión del aire ( medio de propagación). Un instrumento para detectar estar variaciones es el sensor de micrófono, con un diafragma sensible alos cables de presión. El movimiento del diafragma es convertido en una señal eléctrica a través de un proceso mecánico, y por medio de un interfaz conectado a un ordenador se puede estudiar diferentes perfiles temporales de ondas de sonido. Un parámetro que caracteriza a una onda armonica es el inverso del periodo T, es decir, su frecuencia f indica el numero de repeticiones de un ciclo por unidad de tiempo, otro parámetro es su amplitud A, que presenta el máximo valor de una onda armonica.
= 1 []
3.- MATERIALES - Equipo de ondas estacionarias en una cuerda. - Cuerda ligera. - Regla graduada con pestañas. - Dinamómetro. -Balanza. 4.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1.- Con la varilla del equipo de ondas estacionarias variar la tensio en la cuerda, moviendo lentamente hasta conseguir la onda fundamental, es decir que se puede observar un solo antinodo ( primer modo de vibración). 2.- ajustar el tornillo de sujeción de la varilla deslizante y leer en el dinamómetro aplicada ala cuerda, seguidamente medir la distancia entre nodo y nodo en la cuerda. Evitar el contacto entre las pestañas de la regla graduada y la cuerda en la oscilación, para no causar la roptura de la cuerda. 3.- repetir el paso anterior pero con la obtención 2,3,4, y 5 antinodos, en cada caso ler en el dinamómetro la tensión aplicada. Asi mismo medir las longitud entre dos nodos. 5.- DATOS Y RESULTADOS 5.1 Superposición de ondas sonoras 1. colocar el sensor entre dos cajas de resonancia con los diapasones 1 y 2. 2. producir ondas sonoras con el diapasón 1, y registrar ñlos datos para encontrar la frecuencia angular, la amplitud, y el Angulo de desfase (la función para el tiempo igual a cero). 3. Grabar el perfil de la onda armónica producida con el diapasón 1 (ctrl L ). 4. producir ondas sonoras con el diapasón 2, y registrar los datos para encontrar la frecuencia angular, la amplitud y el ángulo de desfase. 5. Grabar el perfil de la onda armónica producida con el diapasón 2 (ctrl L ). 6.De manera seguida, producir ondas sonoras con los diapasones 1 y 2 registrar la onda resultante. 5.2 Determinación de la velocidad del sonido en el aire 1. colocar el sensor micrófono en la abertura del tubo hueco. 2 activar el disparador del programa LoggerPro. 3. Dar un chasquido cerca de la abertura del tubo, e iniciara la adquisición de los datos. 4. con el grafico conseguido, determinar el tiempo del viaje de ida y vuelta de la onda sonora. Registro de datos para la medición de frecuencias
Tipo de fuente
[]
[]
Periodo
[]
Frecuencia
[]
Observaciones
512
[]
0,0032
0,0051
1,9×10−
526,3157
440
[]
0,0021
0,043
0,0409
24,448
= +
0,0093
0,0229
0.0136
73,5294
Voz d Hombre
0,0098
0,0192
9,4×10−
106,3829
Voz de Mujer
0,0018
0,0066
4,8×10−
208,3333
Nivel de voz bajo
Celular
0,0133
0,0142
9×10−
111,1111
Propagación de amplitudes desiguales.
Mal acoplamiento en la caja de resonancia Mala señalización con el sensor de microfono La diferencia de golpear con el matillo de goma Alargamiento de sonido de voz muy corto
Registro de datos y cálculos para determinar la velocidad de sonido en el aire Tipo de fuente
[]
[]
[]
[]
( = )[]
Diapasón 1
0,0032
0,0051
-0,821
0,996
0,175
Diapasón 2
0,0021
0,043
-0,918
1,162
0,915
Superposicion
0,0093
0,0229
-0,279
0,262
0,120
Tabla del periodo y calculo de frecuencias de diferentes fuentes sonoras
Registrar el resultado de la longitud del tubo :
L = 1,05 m
Registrar los tiempos de dos amplitudes máximas. La primera amplitud máxima corresponde al chasquido de los dedos, la segunda al primer eco. Si aparecen más ondas, correspondes a los ecos sucesivos. Asimismo, en la tabla calcular el tiempo total de viaje del sonido por el tubo calcular el tiempo total de viaje del sonido por el tubo calcular el tiempo total de viaje del sonido por el tubo Δt y la velocidad.
= 2 ∆
Señal de las ondas: chasquido y primer eco
N
[]
[]
∆ []
[/]
1
0,0001
0,0060
5,9×10−
355,93
2
0,0060
0,0128
6,8×10−
308,82
3
0,0128
0,0181
5,3×10−
396,23
4
0,0181
0,0245
6,4×10−
328,12
5.- CUESTIONARIO 1. ¿Consiguió una buena aproximación para la superposición de ondas sonoras?. R : La superposicion no tubo mucha aproximación para una onda sonora. 2. ¿Qué dificultad observó en la obtención de la velocidad del sonido?,¿ afectan esas dificultades a los resultados conseguidos? R : para la obtension de la velocidad tubo la dificultad de encontrar los amplitudes de igual tamaño y dificulta los resultados conseguidos. 3. ¿Por qué es importante activar la opción de disparo en el programa loggerPro, en la medición de la velocidad de sonido? R : para registrar una buena señal de frecuencia. 4. ¿ Existe alguna diferencia, si al cerrar el tubo de resonancia en un extremo utiliza la mano, el piso o algún otro objeto? R : no habría ninguna diferencia ya que todos actúan como una paren para el revote del eco.