Cuando la interferencia es destructiva la diferencia de caminos recorrida es un número impar de semilongitudes de onda.

•      Resonancia: para explicar este concepto sería interesante ver un ejemplo concreto. Si hacemos vibrar un diapasón y lo colocamos frente a la boca de un tubo con agua, cuando la columna alcanza cierta altura el sonido se hace más intenso. Esto se debe a que la columna de aire del tubo se pone a vibrar, y sus oscilaciones, de frecuencia igual a la del diapasón, refuerzan las de éste, aumentando su intensidad. La columna de aire del tubo vibra por resonancia.

El fenómeno de resonancia no sólo se produce con ondas sonoras, sino con toda clase de vibraciones. Cuando una tropa de soldados marcha sobre un puente, se les hace "romper el paso" para evitar que la frecuencia del movimiento rítmico de la tropa pueda coincidir con la frecuencia de la vibración propia del puente. Cuando ello ha ocurrido, los efectos siempre han sido terribles: al entrar en "resonancia" el puente, vibra con frecuencia doble a la propia y se destruye.

En resumen: un cuerpo vibra por resonancia cuando a él llegan vibraciones de frecuencia igual a la propia vibración del cuerpo.

Concluimos entonces, refiriéndonos al trabajo práctico en cuestión, que cuando un objeto recibe una perturbación sonora, con ondas cuyo sonido tiene la misma frecuencia que la del objeto, se produce una vibración del mismo. Es importante destacar que si esta perturbación continúa, el objeto puede llegar a estallar.

Parte 1 :

Materiales utilizados:

Tubo de Quincke.

Generador de audio frecuencia.

Parlante.

Micrófono.

Osciloscopio.

Procedimiento:

En esta parte del Trabajo Práctico buscamos determinar la velocidad de propagación del sonido en el aire por medio de la interferencia. Se armó el siguiente dispositivo.

Este trabajo consistió en conectar el generador de audiofrecuencias al tubo de Quincke y luego este último al micrófono que se encontraba conectado al osciloscopio.

Prendimos el generador de audiofrecuencias, éste emitió una frecuencia conocida entre 20 Hz. y 20000. La onda sonora se propagaba por el tubo de Quincke, por M y N. Modificando D buscamos su longitud en la cual el osciloscopio nos mostrase que la onda propagada por M y la propagada por N interfirieran destructivamente (es decir en oposición de fase; se observaba una línea recta) Por tratarse de una interferencia destructiva, la diferencia de caminos (M-N=2 d) corresponde a una cantidad impar de medias l..Por lo tanto: 2d=(2n+1) l/2 d=l\4 (2N+1) . El menor valor de d con el cual obtuvimos una interferencia destructiva N= 0 (d= l/4) ; en el 2º, N'=1 (entonces d= 3l/4) y en el tercero, N'' = 2 (d= 5l/4).

Conociendo los distintos valores de d repetimos este procedimiento dos veces más para diferentes frecuencias emitidas por el generador. Con los diferentes valores obtenidos p/l (correspondientes a una misma frecuencia) obtuvimos l promedio y sabiendo que V=l.f y conociendo la frecuencia emitida averiguamos su valor.

Con todos los datos que calculamos confeccionamos la siguiente tabla:

Parte 2 :

Materiales utilizados:

Probeta.

Ampolla.

Diapasones de diferentes frecuencias.

Procedimiento:

Armamos el siguiente dispositivo:

Constamos de una probeta llena de agua. Podemos regular el nivel de agua con la ampolla.

Hacemos vibrar un diapasón en el extremo abierto de la probeta y comenzamos a descender el nivel de agua hasta que encontramos la primera resonancia. Con una cinta métrica medimos la longitud del extremo que se encontraba sin agua.

Sabemos que para este caso, en un tubo cerrado la longitud que medimos será igual a l/4 - e (error de boca). Seguimos descendiendo el nivel de agua hasta que escuchamos la segunda resonancia y medimos la longitud del extremo sin agua. Sabemos que la longitud de medida será igual a 3 l/4 - e

Para averiguar la longitud de onda debemos eliminar el error de boca, lo que realizamos efectuando l 2 - l1 = (3 l/4 - e) - (l/4 - e ) = 3 l/4 - e - l/4 + e = (3 l- l) /4 = 2l/4 = l/2

Como conocemos las longitudes averiguamos l. Finalmente, después de realizar la experiencia volcamos los datos en la siguiente tabla:

En cada caso, conociendo l y la frecuencia (f) del diapasón averiguamos la velocidad de propagación del sonido en el aire (V=l.f). Luego sacamos, entre los tres datos, la velocidad promedio.

Conclusiones generales:

La velocidad de propagación del sonido en el aire es teóricamente 340 m./s. Al finalizar este T.P. obtuvimos un valor diferente para la velocidad del sonido. Al utilizar el tubo de Quincke obutvimos un valor, la diferencia entre este valor y el teórico se debe a errores de medición y de reproducción de la frecuencia por medio del parlante y deformaciones del tubo .

Usando el método de resonancia obtuvimos otro valor diferente. En este caso la diferencia con el valor teórico corresponde también a errores en la medición y además a errores posibles en la determinación de la resonancias.

Podemos decir que los valores obtenidos en este práctico coinciden con los valores teóricos tomando en cuenta los intervalos de .

Apéndice A

1.      Error relativo de l

e_u = e_l + e_v

e_l = 8 / 16 = 0,5

2.      Error relativo de Vp

e_v= 345,60 - 341,75 = 3,85

3,85 / 341,75 = 0,1 = e_v

3.      Error absoluto de la tercer frecuencia

0,1 + 0,5 = ef = 0,6

0,6 = e / Vr_f

0,6 = e / 2135,90

e = 1281,54

4.      Error absoluto de V

Vp = 341,75 m/s

Restamos el valor de la velocidad en cada caso a la velocidad para obtener asi diferentes numeros de los cuales el mas grade seria la incerteza absoluta.

Finalmente nos quedo que el error de V es: