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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS SAUDE E TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA DE FÍSICA EXPERIMENTAL II RESSONÂNCIA EM TUBOS SONOROS ABERTOS E FECHADOS – TUBO DE KUNDT IMPERATRIZ –MA 2022 MATHEUS SOUSA RESSONÂNCIA EM TUBOS SONOROS ABERTOS E FECHADOS – TUBO DE KUNDT Relatório de aula prática apresentado à disciplina de física experimental II do curso de Engenharia de Alimentos, como requisito parcial para obtenção de nota. IMPERATRIZ-MA 2022 Sumário 1 – INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 4 2 – OBJETIVOS ............................................................................................................ 5 3 - MATERIAIS E MÉTODOS ....................................................................................... 6 3.1 Materiais ....................................................................................................................... 6 3.2 Métodos ........................................................................................................................ 6 4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................ 7 5 – CONCLUSÃO ......................................................................................................... 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 9 4 1 – INTRODUÇÃO O som é um tipo de onda longitudinal, ondas que se movem na mesma direção de oscilação dos corpos que estejam em seu caminho, que se propagando em um meio, o ar, caracterizando assim elas como ondas mecânicas. A ressonância mecânica de ondas sonoras ocorre quando um sistema físico recebe energia por meio de excitações de frequência igual a uma de suas frequências naturais de vibração. Assim, o sistema físico é forçado a oscilar com a mesma frequência da força aplica, neste caso de acordo com a energia recebida, essa força é denominada de força propulsora. Em vários sistemas de propagação de ondas mecânicas têm modos normais (modo normal é a frequência na qual a estrutura deformável oscilará ao ser perturbado) de oscilação, esses modos incluem colunas de ar, como o Tubo de Kundt, e cordas esticadas, como em cordas de uma guitarra. O Movimento Harmônico Simples é descrito a partir de cada modo onde as partículas se movem com mesmas frequências. Tubos sonoros e cordas bem esticadas possuem uma série infinita de modos normais. [1] 5 2 – OBJETIVOS Identificar e/ou descrever o fenômeno da ressonância em tubos sonoros; Localizar visualmente e conceituar os pontos nodais e os pontos ventrais de uma onda sonora estacionária num tubo aberto; Medir o comprimento de onda λ de algumas ondas sonoras estacionárias obtidas em tubos sonoros abertos e relacionar com o comprimento L do tubo sonoro aberto; Identificar os harmônicos possíveis para um dado tubo sonoro aberto; Determinar a velocidade de propagação do som, a partir de uma onda estacionária obtida num tubo sonoro aberto; 6 3 - MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Materiais Gerador de sinais de áudio e frequencímetro digital; Conjunto de alto-falante; Tubo sonoro, orientador de haste e escala milimetrada; Cubas coletoras para pó de cortiça; Pó de cortiça; Estetoscópio; 3.2 Métodos Inicialmente foi espalhado o pó de cortiça por todo o tubo formando um cordão no centro do tubo, conforme foi indicado, posteriormente em uma das extremidades do ficou posicionou-se o gerador de sinais de áudio e frequencímetro digital e nele foi ajustado a intensidade e a frequência, iniciando com menores frequências. O som foi regulado de forma que fosse possível ser formadas as ondas estacionárias no tubo, ainda com as extremidades abertas. Na segunda parte do experimento os processos foram realizados da mesma forma como foram descritos acima, após ser ajustado o gerador de sinais de áudio e o frequencímetro digital, foram formadas as ondas novamente, mas desta vez foram vedadas as extremidades do tubo, terminando assim a parte 2 do experimento. 7 4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES O tubo de Kundt é um equipamento para ensaios acústicos, onde é utilizado um tubo de vidro frio contendo cortiça em seu interior, produzindo ondas estacionárias de forma longitudinal, utilizando um alto falando para vibrar em uma determinada frequência, formando ventres e nós no pó de cortiça que está em seu interior. Com os valores obtidos através do experimento temos: Tabela 1 – Ressonância em tubo aberto Tabela 2 – Velocidade do som Tabela 3 – Frequências – Média = 376,3 m 8 5 – CONCLUSÃO Com a execução deste experimento, a partir da teoria da ressonância em tubos sonoros abertos e fechados (Tubo de Kundt), foi observado na prática que quanto maior o comprimento de um ventre, maior será sua velocidade em um tubo, seja em um tubo fechado ou aberto, pois notamos que a diferença na ressonância em tubos sonoros abertos e fechados é o que é formado na extremidade do tubo, meio ventre em tubos abertos e um nó para tubos fechados. 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS YOUNG, H. D; FREEDMAN, R. A., “Física II Termodinâmica e Ondas”. 12ª ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 140- 157 p. 2008. [1] 1 – INTRODUÇÃO 2 – OBJETIVOS 3 - MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Materiais 3.2 Métodos 4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES 5 – CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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