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LABORATÓRIO DE FÍSICA ONDAS MECÂNICAS 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 1. Anote na tabela 1 os valores para as posições da sonda referente aos mínimos de intensidade encontrados na frequência ajustada. A unidade de distância apresentada pela caixa “Posição da sonda” é o centímetro, converta os valores medidos para metro antes de anotá-los na tabela. Considerando A0 (zero) como a extremidade do tubo ressonante. Frequência (Hz) Medidas (m) A0 –> A1 A1 –> A2 A2 –> A3 A3 –> A4 368 0,03 0,18 0,31 0,60 122 0,10 0,35 0,42 0,72 614 0,08 0,23 0,42 0,58 858 0,11 0,38 0,54 0,65 Tabela 1 – Dados experimentais O tubo ressonante utilizado no experimento apresenta uma extremidade fechada (associada ao gerador de onda sonora) e outra aberta, onde a sonda se posiciona inicialmente. Em um sistema como o descrito, os pontos de menor intensidade de vibração (apresentam amplitude desprezível) correspondem a metade comprimento de onda (λ). Então para a determinação de λ, multiplique por dois o valor encontrado dos mínimos de intensidade. Maciel Silva RA 2020223583 LABORATÓRIO DE FÍSICA ONDAS MECÂNICAS 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 2. Utilize os valores da tabela 1 para preencher a tabela 2 com o comprimento de onda médio. Frequência (Hz) Medidas (m) λ01 λ12 λ23 λ34 λmédio 368 0,05 0,34 0,62 1,28 0,5725 123 0,20 0,64 0,92 1,43 0,7975 614 0,15 0,43 0,79 1,17 0,635 858 0,20 0,72 1,05 1,30 0,8175 Tabela 2 – Dados experimentais 3. Qual a velocidade do som encontrada para este ensaio? Calculando a velocidade de propagação V = λ * f V1 = 0,5725 * 368 V1 = 210,68 m/s V2 = 0,7975 * 123 V2 = 98,0925m/s V3 = 0,635 * 614 V3 = 389,89m/s V4 = 0,8175 * 858 V4 = 701,415m/s Temperatura “T” a 25ºC = 298,15k " ��"� 0º C equivalente a 273,15k LABORATÓRIO DE FÍSICA ONDAS MECÂNICAS 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Calculando a velocidade do som � � � � �1 � � ��,�� ��,�� �� ,�� = 210,68*1,044 = 219,94 m/s �2 � � ��,�� ��,�� ��, ��� = 98,0925*1,044 = 102,40m/s �3 � � ��,�� ��,�� ���,�� = 389,89*1,044 = 407,04m/s �1 � � ��,�� ��,�� � �,��� =701,415*1,044 = 732,27m/s 4. A velocidade do som apresentou valores diferentes para os diversos valores de frequências utilizados no experimento? Se sim, explique motivos das possíveis diferenças. Sim pelo fato que a frequência e a velocidade caminham juntas se a frequência aumenta a velocidade aumenta simultaneamente. 5. Qual relação pode ser observada entre a frequência e quantidade de “nós” apresentados pela onda sonora? Explique. A frequência se define como oscilações pois a mesma fica se alternando, e a maiores frequências apresentam mais pontos com menor intensidade , originando mais nós 6. Se ao invés de medir os mínimos de intensidade você medisse os máximos, seria possível encontrar os comprimentos de onda e consequentemente determinar a velocidade do som? Explique. Sim o comprimento da onda é definido com a distãncia entre as duas senos (cristas), ou seja não teria nunhuma diferença em medir o minimos ou maximos para encontrar o comprimento das ondas LABORATÓRIO DE FÍSICA ONDAS MECÂNICAS 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Agora que você analisou o comportamento de molas com e sem amortecimento, responda com base nos seus conhecimentos: 1. Descreva o comportamento de cada uma das molas. Mola 1(sitema massa-mola com uma massa de 100 g e sem amortecimento)= demorou 3 minutos e 30 segundos para estabilizar, chegando a um deslocamento de 24mm (milimetros) puxado a uma extenção de 64,2mm (milimetros) Mola 2 = (sitema massa-mola com uma massa de 100 g e com amortecimento) demorou 13 segundos para estabilizar, chegando a um deslocamento de 18mm (milimetros) puxado a uma extenção de 64,2mm (milimetros) LABORATÓRIO DE FÍSICA ONDAS MECÂNICAS 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br Mola 3 = (sitema massa-mola com uma massa de 100 g e com amortecimento) demorou 07 segundos para estabilizar e puxado a uma extenção de 64,2mm (milimetros), chegando a um deslocamento de 0mm (milimetros) quase que imediatamente e não fazendo uma curva negativa igual a “mola 1 e 2”. Mola 4 = (sitema massa-mola com uma massa de 100 g e com amortecimento) demorou 20 segundos para estabilizar foi puxado a uma extenção de 64,2mm (milimetros), saindo de um deslocamento de 20mm (milimetros) e demorou 20 segundos para chegar a 0mm (milimetros) e não fazendo uma curva negativa igual a “mola 1 e 2”. LABORATÓRIO DE FÍSICA ONDAS MECÂNICAS 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 2. A partir da observação dos gráficos deslocamento x tempo, qual foi o tipo de oscilação observado em cada uma das molas? As molas 1 e 2 são flexíveis demoram mais para voltar ao ponto zero e fazem uma curva positiva para negativa ou seja são mais flexíveis e se extendem por completo. Mesmo a mola 2 tendo amortecimento ela age do memso modo que a mola 1 que está sem amortecimeto. A mola 3 quase que imediatamente sai do deslocamento e se estaguina em 0, emquanto a mola 4 sai do deslocamento e demora em torno de 20 segundos para chegar ao ponto 0 e do mesmo modo da mola 3 ela só faz uma curva positiva não se extendendo a mola para a curva negativa pelo fato de estar com amortecimento ou seja as molas 3 e 4 não são flexiveis.
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