1. Física y Química 2º Bachillerato
IES “José Navarro y Alba” Curso 2008/2009
Sesión práctica: Ondas Estacionarias
DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO
Cuando un diapasón vibra junto a la boca de un tubo cerrado
por el otro extremo, se producen ondas estacionarias al
interferir las ondas que entran en el tubo con las que vuelven
reflejadas del fondo.
En el fondo del tubo la onda estacionaria forma un nodo y en
la boca del mismo forma un vientre.
Para ello la longitud de dicho tubo (distancia entre el nivel
del agua y el extremo libre del tubo) deberá ser un número
impar de λ/4.
Por tanto: L = (2n + 1) · λ/4
Teniendo en cuenta que la longitud de onda es:
λ =v·T
y por tanto λ =v/f
tendremos que:
L = (2n + 1) · v / (4f)
Si de aquí despejamos la velocidad:
v = (L · 4 · f) / (2n+1)
Conociendo L (la mediremos) y la frecuencia de la onda
producida, que coincidirá con la frecuencia de vibración del
diapasón (440 Hz) podremos calcular la velocidad del
sonido.
Procedimiento:
Un diapasón es una varilla metálica en forma de U. El sonido emitido por el diapasón contiene
una sola frecuencia que viene grabada en este dispositivo.
Situamos el diapasón muy cerca del recipiente y lo hacemos vibrar.
Hacemos descender el nivel del agua hasta que se perciba resonancia, es decir, una intensidad
del sonido máxima.
Medimos la longitud L de la parte vacía y con estos datos calcularemos la velocidad de propagación del
sonido en el aire.
La primera vez que percibimos la resonancia se cumplirá que n = 0.
Si seguimos haciendo descender el nivel de agua, llegará un momento en el que volvemos a percibir
resonancia. Ahora se cumplirá que n=1.
Si repetimos el proceso, percibiremos de nuevo la resonancia; ahora n= 2.
Y así sucesivamente, pero el número de vientres y nodos vendrá determinado por la longitud total de la
probeta.