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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN
SIMN
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGA
DEPARTAMENTO DE FSICA
Semestre I/2015DOCENTE: Ing. Juan Carlos VargasESTUDIANTE: Medina Calle lvaroDA: ViernesHORARIO: 06:45 0!:15
Cochabamba-Bolivia
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SONIDO
OBJETIVOS.-
Determinar la frecuencia de diferentes fuentes de sonido,como ser: diapasones, voz humana, celulares.
Estudiar cualitativamente el fenmeno de superposicin de
dos ondas de sonido
Obtener la rapidez de propagacin del sonido en el aireV v
FUNDAMENTO TERICO.-
El sonido, en fsica, es cualquier fenmeno que involucre la
propagacin en forma de ondas elsticas sean audibles o no!,
generalmente a trav"s de un fluido u otro medio elstico! que est"
generando el movimiento vibratorio de un cuerpo.
El sonido humanamente audible consiste en ondas
sonoras consistentes en oscilaciones de la presin del aire, que son
convertidas en ondas mecnicas en el odo humano # percibidas por
el cerebro. $a propagacin del sonido es similar en los fluidos,
donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presin. En los
cuerpos slidos la propagacin del sonido involucra variaciones del
estado tensional del medio.
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$a propagacin del sonido involucra transporte de
energa sin transporte de materia, en forma de ondas mecnicas
que se propagan a trav"s de la materia slida, lquida o gaseosa.
%omo las vibraciones se producen en la misma direccin en la que se
propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal. El sonido es un
fenmeno vibratorio transmitido en forma de ondas. &ara que se
genere un sonido es necesario que vibre alguna fuente. $as
vibraciones pueden ser transmitidas a trav"s de diversos medios
elsticos, entre los ms comunes se encuentran el aire # el agua.
Reflexin del sonido'na onda se refle(a rebota al medio del cual proviene! cuando se
encuentra con un obstculo que no puede traspasar ni rodear.
Caa!"e#s"i!as
El tama)o del obstculo # la longitud de onda determinan si unaonda rodea el obstculo o se refle(a en la direccin de la que
provena.
*i el obstculo es peque)o en relacin con la longitud de onda, el
sonido lo rodeara difraccin!, en cambio, si sucede lo contrario, el
sonido se refle(a refle+in!.
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*i la onda se refle(a, el ngulo de la onda refle(ada es igual al
ngulo de la onda incidente, de modo que si una onda sonora incide
perpendicularmente sobre la superficie refle(ante, vuelve sobre s
misma.
$a refle+in no acta igual sobre las altas frecuencias que sobre lasba(as. $a longitud de onda de las ba(as frecuencias es mu# grande
pueden alcanzar los - metros!, por lo que son capaces de rodear la
ma#ora de obstculos/ en cambio las altas frecuencias no rodean
los obstculos por lo que se producen sombras detrs de ellos #
rebotes en su parte delantera.
C$edas Sonoas
$a frecuencia de vibracin de una cuerda sonora es directamente
proporcional a la 0 de la tencin e inversamente proporcional a su
longitudinal a la 0 de la masa por unidad de longitud.
f1 n234 0t25
T$%os Sonoos&
*e llaman tubos sonoros aquellos que contienen una columna gaseosa
columna de aire! capaz de producir sonido al ser convenientemente
e+citada. El cuerpo sonoro es la columna gaseosa, # no el tubo que la
contiene/ en efecto, "ste tiene la importante funcin de definir la
forma de aquella pero fuera de esto, influ#e relativamente poco
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sobre los fenmenos sonoros. $os tubos sonoros pueden ser
cerrados, es decir, que poseen una sola abertura # tubos abiertos,
que poseen dos o ms.
MATERIA'ES.- *ensor de sonido vernier micrfono!
Diapasones
%a(as de resonancia
6egla o fle+ometro
7uentes de sonido
8artillo de goma
RE(ISTRO DE DATOS.-
TI)O DEFUENTE
t0 *s+ tf *s+ )ERIODO
*s+FRECUENCIA
*,+OBS.
Diapason 512
Hz
0,05399 0.0073285 1,929
103
518,35 Caja de
resonancia
Diapason 440
Hz
0,001540
8
0,0038077 2,267
103
441,13 Caja de
resonancia
Diapason 2000
Hz
0,001058
5
0,0015891 5,306
104
1884,659 Sin caja de
resonancia
Voz h!ana 0,005978
0
0,017698 0,012 85,32 "aron
Ce##ar 0,002071
4
0,01056 8,49 103 117,81 $sica
cris%iana
)ARA SU)ER)OSICION DE ONDAS
TI)O DEFUENTE
t0
tf Ymin Ymax *"/0+ A
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440 Hz 0,0024090 0,0046758 2,303 3,066 3,044 2771,83 0,3815
512 Hz 0,0049652 0,0068944 2,574 2,790 2,574 3256,88 0,108
S&'()'*S+C+* 0,010415 0,012682 2,514 2,855 2,844 2771,58 0,1705
Velo!idad de sonido
Donde la longitud del tubo es:
L=(1060.1 )[cm ]
t0 [ s ] tf[ s ] t[s ] v [ ms]
4,57 105 0,060745 6,03 10
3 351
4,57 105 0,0056404 5.59 10
3 378,93
0,00019040 0,0058816
5,69
103 372,58
0,0037112 0,0097400 6,03 103 351,57
0,0053510 0,011669 6,318 103 335,55
4.5713 105 0,0049652 6,212 10
3 341.27
Donde&
V= S t
V=2LT
V=355.5[m/s ]
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L
T
V=
L=V
LL=
2
TL
T=V
T
T=2LT
2
T
2
TL
2LT2
T2
V=
V=10.5162
9 1 ;;.; < -=.;! [m /s ] / 3.>;?
RESU'TADOS.-
Dia1asn 2&
Y=0,3815 sin (2771,83 t+3,044 )
Dia1asn 3&
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Y=0,108sin (3256,88 t+2,574 )
Velo!idad del sonido&
9 1 ;;.; < -=.;! [m /s ] / 3,>;?
CUESTIONARIO.-
-.@ A%onsigui una buena apro+imacin para la superposicin
de ondas sonorasB
6. *i, se apro+imo.
3.@ ACu" dificultades observo en la obtencin de la
velocidad del sonidoB, Afectan esas dificultades a los
resultados obtenidosB
6. *e observo que el tubo se encontraba roto en las
paredes laterales # pegado con cinta de ciba pero no deltodo!, lo que afecta en los resultados.
.@ A&or qu" es importante activar la opcin disparo en el
programa $ogger&ro, en la medicin de la velocidad del
sonidoB
6. &orque nos da diferencial de tiempo necesario paracapturar los datos por el programa.
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.@AE+iste alguna diferencia, si al cerrar el tubo de
resonancia en un e+tremo utiliza la mano, el piso o algn
otro ob(etoB
6.
CONC'USIONES
'na vez terminado el e+perimento se logro determinar
las frecuencias de las diferentes fuentes de sonido,
adems se verifico la superposicin de ondas
cuantitativamente # cualitativamente , a su vez se
determino la velocidad del sonido con un valor de
confianza del >F.=;?
RECOMENDACIONES
&ara obtener me(ores resultados se recomienda cambiar
el tubo de vidrio.
BIB'IO(RAFIA
Ge+to de laboratorio de 7sica bsica -=3 7%HG '8**
6esnicI@Jallida#@Krane ;ta edicin
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