Experimento - Interferómetro Acústico.

GUÍA DE LABORATORIO

“INTERFERÓMETRO ACUSTICO”

OBJETIVOS

• Determinar experimentalmente la rapidez del sonido en el ambiente.
• Demostrar que existen las interferencias sonoras.

MATERIALES

• Generador de funciones
• Computador con Software (Audacity)
• (2) soportes universales
• Bocina de alta frecuencia (Tweeter )
• Micrófono
• Tubo de Quincke
• Termómetro
• Regla

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

El sonido que entra por el orificio al que da el tweeter entra y sale con la misma frecuencia, pero una vez la onda entra en el tubo se divide en dos componentes que viajan en sentidos contrarios, una de ellas viaja por un camino de longitud invariable, mientras que la otra viaja por la parte del tubo cuya longitud se puede variar. Así, cuando las ondas se encuentran en el punto de salida se superponen en un patrón de interferencia al cual se le pueden hallar los nodos (puntos donde la onda posee menor amplitud) o los vientres (puntos donde la amplitud es mayor) variando la longitud del tubo una distancia , hasta encontrar uno de ellos, luego, se busca el consecutivo, y la distancia entre ellos será .[pic 1][pic 2]

La distancia entre dos nodos o máximos consecutivos, es decir,  y , será de media longitud de onda, por tanto:[pic 3][pic 4]

[pic 5]

De esta forma, se halla la velocidad del sonido teniendo los valores de la distancia entre los mínimos y la frecuencia usada como sigue:

[pic 6]

Luego, este valor se comparará con el valor teórico de la velocidad del sonido dado por la fórmula:

[pic 7]

Donde  es la temperatura del ambiente en grados Celsius.[pic 8]

PROCEDIMIENTO

1. Realizar el montaje de la siguiente figura #1, conectando el tweeter (parlante) al  generador de frecuencias y el micrófono al computador.

[pic 9]

Figura #1. Montaje Experimental.

2. Establecer en el generador de frecuencias una frecuencia en el rango de 4,5 a 6,0 kHz.

3. Ajuste la escala del software Audacity (osciloscopio en caso diferente) para obtener una buena imagen de la amplitud de la onda resultante.

4. Tome la temperatura ambiente, para hallar la velocidad del sonido en el aire de manera teórica.

5.  Proceda a hallar la distancia entre mínimos consecutivos (o bien máximos consecutivos), desplazando lentamente el brazo movible del tubo de Quincke y observando la amplitud de onda en el software Audacity (osciloscopio en caso diferente).

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