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UNIMONTES

Kálita Ferreira

08/03/2024

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Manual de Instruções e Guia de Experimentos
CONJUNTO DE ACÚSTICA E ONDAS

OBSERVAÇÃO SOBRE OS DIREITOS AUTORAIS
Este manual é protegido pelas leis de direitos autorais e todos os direitos são reservados.
Entretanto é permitida e garantida para instituições de ensino a reprodução de qualquer parte
deste manual para ser fornecida e usada nos laboratórios e não para venda. A reprodução em
qualquer outra circunstância, sem a permissão da AZEHEB é proibida.

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A AZEHEB garante este produto contra defeitos de fabricação por um período de 3 anos a
partir da data de envio para o cliente. A AZEHEB consertará OU trocará o produto com defeito
se for constatado que defeito foi causado por problemas nos materiais que o compõe o produto
ou falhas na fabricação.
Esta garantia não cobre problemas causados por abuso ou uso incorreto do produto.
A determinação se o defeito do produto é resultado de falha na fabricação ou se foi causado
por uso impróprio será feita unicamente pela AZEHEB.
A responsabilidade pelo envio do equipamento para o reparo dentro do período da garantia
pertence ao consumidor
O equipamento deverá se embalado corretamente para evitar danos e enviado com frete pré-
pago. (Danos causados pelo transporte devido à embalagem imprópria não serão cobertos pela
garantia). O transporte do equipamento, após o reparo, será pago pela AZEHEB.

DEVOLUÇÃO DE PRODUTOS
Se for necessário devolver o produto para a AZEHEB, por qualquer razão, é necessário notificar
a AZEHEB por carta, e-mail ou por telefone ANTES de devolver o produto. Após a notificação,
serão enviadas imediatamente a autorização e as instruções de devolução e transporte.
Nota: Não será aceita a devolução de nenhum produto sem autorização prévia.
Ao devolver produtos para o reparo, eles devem ser embalados corretamente. Os
transportadores não aceitarão a responsabilidade dos danos causados pela embalagem
imprópria. Para estar certo que o produto não será danificado no transporte, observe as
recomendações abaixo:

1. A caixa deve ser forte o bastante para o produto enviado.

2. Assegure-se que há pelo menos 5cm entre o produto e as paredes da embalagem,
evitando assim que o produto seja comprimido.

3. Assegure-se que o produto não balançará dentro da embalagem. Para evitar que o
produto balance dentro da embalagem utilize calços para travá-lo.

Endereço:

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CEP 81530-090

Telefone: (41) 3079-6638
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EQUIPAMENTO

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para instituições de ensino a reprodução de qualquer parte deste manual para ser fornecida e usada nos laboratórios e não
para venda. A reprodução em qualquer outra circunstância, sem a permissão da AZEHEB é proibida.

1 01 oscilador massa-mola com 5 molas chatas
e 4 massas com parafusos para variação de
altura;
2 01 par de diapasões com caixa de madeira;
3 01 martelo de borracha para percussão;
4 01 massa de haste;
5 01 proveta com 30cm de altura;
6 01 becker 150ml;
7 01 diapasão garfo 440Hz com 8cm;
8 01 mola slink com 11cm e Ø65mm;
9 01 mola helicoidal com 2m e Ø20mm;

unidade de armazenamento

OSCILADOR MASSA-MOLA

Qualquer sistema físico possui uma ou mais freqüências de vibração. A tendência de oscilar com uma
freqüência específica de oscilação é denominada freqüência preferencial de vibração.
O fenômeno da ressonância é um dos mais importantes no estudo de todas as espécies de vibrações.
Um exemplo típico de ressonância é uma criança num balanço sendo empurrada por outra. Quando
esta empurra a outra com a mesma freqüência, a amplitude de oscilação do balanço aumenta
consideravelmente.

Material utilizado
- 01 oscilador massa-mola com 5 molas chatas e 4 massas com parafusos para variação de altura;

Para realizar estas experiências, vamos começar o experimento com o conjunto de
pêndulos sempre em repouso.

EXPERIÊNCIA 01

Procedimentos

1. Com a mão direita, deslocar da posição de equilíbrio os dois pêndulos com hastes maiores das
laterais e em seguida abandoná-los simultaneamente.

2. Os pêndulos oscilam com a mesma freqüência?
_____________________________________________________________________________________

3. Com a mão esquerda, segurar dois pêndulos, um grande e um pequeno, e com a mão direita
deslocar da posição de equilíbrio dois pêndulos, um maior e um menor, e em seguida abandonar
simultaneamente. Manter a mão esquerda segurando os outros pêndulos.

4. Os pêndulos oscilam com a mesma freqüência?
_____________________________________________________________________________________

5. Qual pêndulo oscila com maior freqüência?
_____________________________________________________________________________________

6. Conclusão: o pêndulo com haste menor vibra com uma freqüência ________________
(maior/menor) que o pêndulo com haste maior.

7. A freqüência de vibração do pêndulo depende de que fator(es)?
_____________________________________________________________________________________

EXPERIÊNCIA 02

Procedimentos

1. Com a mão direita, deslocar da posição de equilíbrio um pêndulo com haste maior e em seguida
abandonar, observar o comportamento dos outros pêndulos.

2. Para qual pêndulo ocorreu a transferência total de energia?
_____________________________________________________________________________________

3. Porque somente o pêndulo idêntico entrou em vibração.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________

4. Que fenômeno ocorreu?
_____________________________________________________________________________________

EXPERIÊNCIA 03

Procedimentos

1. Com a mão direita, deslocar da posição de equilíbrio um pêndulo com haste menor e em seguida
abandonar, observar o comportamento dos outros pêndulos.

2. Para qual pêndulo ocorreu a transferência total de energia.
_____________________________________________________________________________________

3. Porque os pêndulos com haste maior não entraram em movimento oscilatório?
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________

4. Porque somente o pêndulo idêntico entrou em vibração.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________

5. Explicar como ocorreu a transferência de energia de um pêndulo para outro.
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6. Observado os experimentos acima explicar o fenômeno de ressonância.
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PAR DE DIAPASÕES

Diapasão de 440Hz
Ao bater nas hastes do diapasão com um martelo, as mesmas passam a vibrar com a uma freqüência de
440Hz. Acoplando a uma caixa de madeira, construída para entrar em ressonância com freqüência do
diapasão, o ar contido em seu interior vibra e produz um reforço do som.

Material utilizado
- 01 par de diapasões com caixa de madeira;
- 01 martelo de borracha para percussão;
- 01 massa de haste;

EXPERIÊNCIA 04
Ressonância

Procedimentos

1. Colocar os diapasões sobre a mesa conforme foto

2. Segurar o segundo diapasão pela caixa de madeira e com o martelo de borracha bater na haste
do diapasão, o diapasão emite um som com uma freqüência de 440Hz.

3. Aproximar os diapasões com as aberturas voltadas um para o outro e em seguida abafar o
segundo diapasão segurando as suas hastes.

4. O que aconteceu com o primeiro diapasão?
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5. O som emitido pelo primeiro diapasão tem a mesma intensidade do segundo? Porque?
_____________________________________________________________________________________

6. Repetir os procedimentos acima para melhor entender o fenômeno.

EXPERIÊNCIA 05

Procedimentos

1. Acrescentar a massa de haste no primeiro diapasão conforme foto.

2. Segurar o segundo diapasão pela caixa de madeira e com o martelo de borracha bater na haste
do diapasão, o diapasão emite um som com uma freqüência de 440Hz.

3. Aproximar os diapasões com as aberturas voltadas um para o outro e em seguida abafar o
segundo diapasão segurando as suas hastes.

4. O que ocorreu?
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_____________________________________________________________________________________

5. A energia foi transferida para o primeiro diapasão?
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6. Repetir os procedimentos acima para entende melhor o fenômeno.

7. Qual a condição para que a energia seja transferida de um diapasão para o outro?
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EXPERIÊNCIA 06
Batimento

Procedimentos

1. Colocar os diapasões com as caixas de ressonâncias 10cm uma da outra, conforme foto.

2. Acrescentar a massa de haste no primeiro diapasão.

3. Com o martelo de borracha bater levemente e simultaneamente na haste dos dois diapasões.

4. Variar a posição da massa na haste do diapasão, repetindo a experiência. O que ocorre?
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5. Repetir os procedimentos acima para entender melhor o fenômeno. Retire a massa acrescentada
ao diapasão e repita a experiência. O que notou? O que se conclui?
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MOLAS

EXPERIÊNCIA 07
Onda Longitudinal

Material Utilizado
- 01 mola slink com 11cm e Ø65mm;

Procedimentos

Este experimento precisa da participação de duas pessoas.

1. Manter uma extremidade fixa, esticar a mola aproximadamente 3m e na outra extremidade
movimentar a mão para frente e para trás para gerar pulsos na mola.

2. Explicar porque esta onda é longitudinal.
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EXPERIÊNCIA 08
Onda Transversal

Material utilizado
- 01 mola helicoidal com 2m e Ø20mm;

Procedimentos

Este experimento precisa da participação de duas pessoas.

1. Manter uma extremidade fixa.

2. Esticar a mola aproximadamente 4m e na outra extremidade movimentar a mão para cima e para
baixo, rapidamente, gerando pulsos na mola.

3. Explicar porque esta onda é transversal.
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4. Descrever o comportamento do pulso refletido.
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Este manual é protegido pelas leis de direitos autorais e todos os direitos são reservados. Entretanto é permitida e garantida
para instituições de ensino a reprodução de qualquer parte deste manual para ser fornecidae usada nos laboratórios e não
para venda. A reprodução em qualquer outra circunstância, sem a permissão da AZEHEB é proibida.

EXPERIÊNCIA 09
Ondas Estacionárias na Mola Helicoidal

Onda estacionária é as resultantes da superposição de duas ondas idênticas mas em sentidos opostos.
Pode-se obter uma onda estacionária através de uma mola fixa numa das extremidades e vibrando a
outra extremidade. O experimento tem que ser realizado com a participação de duas pessoas e pode
ser executado na vertical ou no piso da sala.

Material utilizado
- 01 mola helicoidal com 2m e Ø20mm;

Este experimento precisa da participação de duas pessoas.

Procedimentos

1. Com a participação de duas pessoas esticar a mola aproximadamente 4m.

2. Manter uma extremidade bem fixa e vibrar a outra extremidade
(para cima e para baixo) para se obter o primeiro modo de
vibração conforme o desenho.

3. O experimento tem quantos nós? __________

4. O experimento tem quantos ventes? __________

5. Se a mola foi esticada em até 4m quanto mede o comprimento de onda? __________

EXPERIÊNCIA 10

Procedimentos

1. Com a participação de duas pessoas esticar a mola aproximadamente 4m.

2. Manter uma extremidade da mola bem fixa e
vibrar a outra extremidade (para cima e para
baixo) para se obter o segundo modo de vibração
conforme o desenho.

3. O experimento tem quantos nós? _________

4. O experimento tem quantos ventes? __________

5. Se a mola foi esticada em até 4m, quanto mede o comprimento de onda? __________

6. No nó há que tipo de interferência? Construtiva ou destrutiva?
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7. No ventre há que tipo de interferência? Construtiva ou destrutiva?
_____________________________________________________________________________________

8. Qual é a medida entre dois nós consecutivos?
_____________________________________________________________________________________

9. Qual é a medida entre um nó e um ventre consecutivos?
_____________________________________________________________________________________

EXPERIÊNCIA 11

Procedimentos

1. Com a participação de duas pessoas esticar a mola aproximadamente 4m.

2. Manter uma extremidade da mola bem fixa
e vibrar a outra extremidade (para cima e
para baixo) para se obter o terceiro modo
de vibração conforme o desenho.

3. O experimento tem quantos nós? _________

4. O experimento tem quantos ventes? _________

5. Se a mola foi esticada em até 4m quanto mede o comprimento de onda?
_____________________________________________________________________________________

6. Qual é a medida entre dois nós consecutivos?
_____________________________________________________________________________________

7. Qual é a medida entre um nó e um ventre consecutivos?
_____________________________________________________________________________________

8. Escrever uma equação que relacione as três grandezas abaixo.
N - número de ventres da onda estacionaria (ou o modo de vibração)
L – comprimento da mola esticada.
λλλλ - (comprimento de onda)

EXPERIÊNCIA 12
Velocidade de Propagação do Som no Tubo Fechado

De acordo com as extremidades dos tubos sonoros, podemos classificá-los em abertos ou fechados,
sendo que os abertos possuem as duas extremidades livres enquanto que nos fechados apresentam
uma de suas extremidades obstruída.
Tubo fechado: São tubos que apresentam uma extremidade aberta e outra fechada, de modo que na
extremidade aberta sempre existe um ventre e na fechada um nó. Com isto, a coluna de ar fica
determinada por:
L =
( )
4
.1N2 λ−

,onde "L" é o comprimento do tubo e "n" o número de ventres dentro do tubo. Pela própria definição,
percebemos que apenas a ocorrência de harmônicos ímpares.
OBS.: Quando existir um furo nos tubos (como é o caso da flauta, saxofone, clarinetes, pistão, órgãos
antigos, etc, ocorrerá a formação de um VENTRE naquele local).
Neste experimento você irá determinar a velocidade propagação do som no ar. Utilizaremos um tubo
de vidro cheio com água e um diapasão mantido próximo à extremidade aberta do tubo. Você vai
variar o comprimento da coluna de ar no tubo retirando água até que a intensidade do som produzido
pelo diapasão atinja um máximo. Ocorrerá o fenômeno de ressonância, ou seja, ondas longitudinais
estacionárias são estabelecidas na coluna de ar do tubo. Esse fenômeno ocorre quando a freqüência f
(do diapasão) coincidir com uma das freqüências naturais de vibração da coluna de ar no tubo.

Material utilizado
- 01 proveta com 30cm de altura;
- 01 becker 150ml;
- 01 diapasão garfo 440Hz com 8cm;
- 01 martelo de borracha para percussão;
- 01 régua milimetrada 30cm (não acompanha o kit)

Procedimentos:

1. Com a proveta cheia de água, bater na haste do diapasão com o martelo de borracha,
aproximando-o da extremidade superior da proveta.O que se observa?
_____________________________________________________________________________________
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2. Reduza gradualmente o nível da água na proveta.

3. Repetir os procedimentos 1 e 2 até encontrar uma posição em que a coluna de ar da proveta
entre em ressonância com o diapasão. Mantenha esta posição fixa e meça a altura da coluna de
ar (L).

4. Fazer um desenho que represente a onda estacionária no interior da coluna de ar da proveta.

5. A onda estacionária tem quantos nós?
_____________________________________________________________________________________

6. A onda estacionaria tem quantos ventres?
_____________________________________________________________________________________

7. Se a proveta tivesse uma altura maior poderia haver outras posições em que a coluna de ar
entraria em ressonância com o diapasão? ____________ (sim / não). Fazer um desenho para
representar tal situação.

8. Com os dados acima preencher os itens abaixo.

f = __________ (freqüência do diapasão)

L = ___________ (altura da coluna de ar) para o primeiro modo de vibração

N = ___________ (modo de vibração ou seja números de ventres)

L =
( )
4
.1N2 λ−
Para o primeiro modo de vibração λ= 4(2N-1) L

λ = ___________ (comprimento de onda)

V = λ . f = ______ . ______ = ________ (velocidade de propagação do som no ar)

9. A velocidade de uma onda, como exemplo o som, depende de que fator(es)?
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________10. Considerando uma tolerância de erro de 5%, pode-se afirmar que a velocidade do som, obtida na
experiência com o diapasão de 440 Hz, teve um valor aceitável em comparação com o valor
tabelado (340 m/s)? Justifique.
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