14 de Agosto de 2012

Comportamiento del sonido

Integrantes: Raimundo Espejo

Curso: IVºA

Introducción

El sonido es una onda quese generaa partir del movimiento vibratorio de un cuerpo, este

necesita un medio para poder transmitirse, pero lo puede hacer por todos los estados de la

materia (solido, líquido y gaseoso), y esta puede tener altura, relacionada con su frecuencia,

intensidad, relacionada con la amplitud de onda, timbre, relacionado con la forma de la onda, y

duración, relacionado con el tiempo de vibración.El comportamiento del sonido, se puede ver en

la naturaleza (excepto en el vacío) por lo cual experimentación con este resulta relativamente

fácil, pero sin perder importancia ya que es gracias al sonido que podemos escuchar.

Hipótesis

El sonido al no poder propagarse por el vacío debería necesariamente perturbar el medio

por el cual se transmite.

Objetivo

Demostrar la perturbación del medio que genera una onda de sonido.

Elaborar un experimento inspirado en el tubo de Rubens para demostrar la hipótesis.

Experimentación

Con el fin de poder demostrar la hipótesis que señalaba que el sonido debería perturbar

(en forma de vibración) el medio por el cual se transmite, se recreó el experimento del científico

alemán Heinrich Rubens (1865-1922); el experimento en cuestión trata de un tubo perforado en la

parte superior, conectado a una fuente de gas inflamable, sellado en los ambos extremos, de los

cuales uno consta de un parlante (ver esquema de armado fig.1).

Los materiales empleados en la recreación de este experimento son:

Tubo de Metal de 40 cm

Copla de Bronce (Hilo-Manguera)A

Tubo de PVC de 300X1,5cm

Tubo de PVC de 100X4cm

Guante de Látex (Diafragma)

Parlante de computador

Amplificador

Soplete (modificado)

Balón de gas de 190 Gr

Manguera para gas

Cintas adhesivas (varias)

Taladro

Notebook Samsung Q340

Programa “NCH ToneGenerator”

Fig.1

Procedimiento:

Luego de armar la réplica del “Ruben´s Tube”, como se menciono anteriormente, se procedió a

conectar el parlante al amplificador, que a su vez este estaba conectado al notebook, luego se

tapo con cinta de aislar las perforaciones del tubo y se dio el paso de gas desde el soplete. Una

vez que en el tubo se acumulo suficiente gas, se le retiro la cinta de aislar y se procedió a

encender el fuego, consiguiente se empezó a probar distintas longitudes de ondas, generadas

desde el programa “NCH ToneGenerator”, después se probo con música de distintos géneros

Las distintas pruebas se repitieron varias veces cambiando y combinando las variables, presión y

volumen del gas combustible y potencia de las ondas sonoras, para poder comprender el

fenómeno que produce el fuego en este experimento.

Finalmente, luego de analizar todas las combinaciones de las variables, se comenzó a la fase,

análisis de resultados.

Funcionamiento:

Análisis de resultados:

Las ondas que envía el parlante, el

cual está en contacto con la

membrana de látex, perturban al gas

que se encuentra en el interior de tubo

Cuando las ondas llegan al final del

tubo, estas se reflejan, generándose

ondas que viajan en direcciones

contrarias.

Luego eso crea una onda estacionaria. Este a contiene áreas donde la presión es variable por una gran cantidad (antinodos) y otros en los que es constante (nodos)

Una vez encendido el gas de las salidas del tubo, en los lugares con mayor presión se producen llamas mas pequeñas y los con menos presión se generan llamas mas grandes

Lo que se pudo apreciar luego de experimentar con varios espectros de frecuencias (desde 1 Hz

hasta los 22 KHz) y distintos tipos de música, fue que todas las ondas sonoras de perturban el

medio por el que transmiten, expresando esto por medio de cambios en de forma y fuerza del

fuego, por lo tanto eso demostró que toda onda sonora produce una vibración que perturba el

medio por el cual se transmite reafirmando así que el sonido es una onda mecánica, ya que onda

mecánica se define como “onda que genera una perturbación de las propiedades mecánicas de

un medio material (posición, velocidad y energía de sus átomos o moléculas) que se propaga en

el medio”.

Así, con la información anteriormente señalada, se pude afirmar que la hipótesis estaba correcta

la cual sostenía que: “El sonido al no poder propagarse por el vacío debería necesariamente

perturbar el medio por el cual se transmite”.

Conclusión

El sonido necesita un medio para poder propagarse ya que este se origina en una vibración

y luego se sigue transmitiendo perturbando el medio por el cual se esté propagando, como se

demostró en el experimento en el cual el sonido perturbó al gas dentro del tubo a medida que

avanzaba, por lo que se generaban distintas presiones dentro del tubo y esto se manifestaba en

los cambios producidos en la llamas de fuego. De esta manera nuevamente podemos decir que

se comprueba la hipótesis la que proponía que; “El sonido al no poder propagarse por el vacío

debería necesariamente perturbar el medio por el cual se transmite”

Bibliografía:

Información:

http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/kitchenscience/exp/rubens-tube/

http://en.wikipedia.org/wiki/Rubens'_tube

http://es.wikipedia.org/wiki/Sonido

http://www.youtube.com/watch?v=SC9imEa0Xdk&list=UUI4I6ldZ0jWe7vXpUVeVcpg&index=5&fe

ature=plcp

Programa para generar longitudes de ondas distintas:

http://www.nch.com.au/tonegen/es/index.html

Fotografías:

Raimundo Espejo

http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/kitchenscience/exp/rubens-tube/