Experimento 4_merged

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Física Experimental 2 - FISD41 
 
Experimento: VELOCIDADE DAS ONDAS SONORAS 
Turma: 04 
Data: 
 
Aluno 1: Milena Monteiro de Queiroz 
Aluno 2: Caio Tarso Abdom 
Aluno 3: Guilherme Nunes Silva 
Aluno 4: Robison dos Santos Caetano 
 
1. Introdução: 
Nesse experimento estudamos a velocidade de propagação do som no ar, isso, 
dentro de um tubo contendo em sua parte água; na extremidade superior do tubo 
está um gerador de áudio frequência (autofalante) onde a altura da água é 
controlada por uma outra mangueira que está na extremidade inferior do tubo com 
água ligada na sua outra extremidade há uma vasilha com água. É como uma 
mangueira de nível: quando a altura de uma extremidade sobe a outra sobe; assim 
controlamos o nível de água no tubo. 
Definimos uma frequência e determinamos a posição de ressonância ouvindo o som 
mais alto. Foram 4 posições de ressonância para as duas primeiras frequências e 5 
posições de ressonância para as 4 ultimas. Para cada uma dessas listas horizontais 
encontrada na tabela principal (1) uma equipe foi responsável por tirar as medidas. 
No total foram 4 equipes, depois as duas primeiras equipes retiraram mais duas 
listas de medidas. Nossa primeira intenção foi obter os valores experimentais de 
 𝜆𝑚é𝑑𝑖𝑜 calculando os 𝜆 com a formula 𝐿𝑛+1 − 𝐿𝑛 = 2 ∙ 
A frequência foi dada em Hertz. 
A posição de ressonância em centímetros. 
E o comprimento da onda em centímetros. 
 
 
 
 
 
2. Procedimento experimental: 
Como dito na introdução, variamos a altura da coluna de água para obter as 
posições de ressonância das ondas. Fixamos a frequência em 700 Hz, encontramos 
as posições de ressonância, enquanto um colega prendia a coluna de água numa 
posição de ressonância o outro observava a distância 𝐿, nos dando o resultado, vide 
primeira linha da tabela 1; encontramos os ’s com a formula 𝐿𝑛+1 − 𝐿𝑛 = 2 ∙ e 
depois calculamos o 𝜆𝑚é𝑑𝑖𝑜 usando a média aritmética. Repetimos esse 
procedimento com os outros 5 resultados listados na tabela seguinte. 
𝑓(𝐻𝑧) 𝜆′𝑠 𝜆𝑚é𝑑𝑖𝑜 
700±1 48,4±0,1 49,8±0,1 50,2±0,1 49,5±0,2 
800±1 42,0±0,1 44,2±0,1 43,0±0,1 43,1±0,2 
900±1 37,2±0,1 38,8±0,1 38,2±0,1 39,4±0,1 38,4±0,2 
1000±1 34,4±0,1 34,6±0,1 33,8±0,1 35,8±0,1 34,7±0,2 
1100±1 30,8±0,1 31,2±0,1 31,6±0,1 32,0±0,1 31,4±0,2 
1200±1 28,8±0,1 28,2±0,1 28,8±0,1 28,8±0,1 28,7±0,2 
 
Traçamos em papel milimetrado 𝑓 em função de 1/ 𝜆𝑚é𝑑𝑖𝑜 ver a tabela dos valores 
a seguir: 
𝑓 (Hz) 1/ 𝜆𝑚é𝑑𝑖𝑜(cm) 
700±1 0,0202±0,0002 
800±1 0,0232±0,0002 
900±1 0,0260±0,0002 
1000±1 0,0288±0000,2 
1100±1 0,0318±0,0002 
1200±1 0,0348±0,0002 
 Conferir gráfico na tabela 2. 
 
Agora vamos determinar a velocidade do som pelo MMQ. 
∑ 𝑥 ∙ 𝑦 (∑ 𝑥)
2
 ∑ 𝑥2 ∑ 𝑥 ∑ 𝑦 ∑ 𝑥 ∑ 𝑦 
161∙ 102 0,0272 4,67∙ 10−2 0,165 570∙ 10 941 
 
 
Nossa função é 
𝑓 = 𝑎 ∙
1
 𝜆𝑚é𝑑𝑖𝑜
+ 𝑏 . Então, pelo MMQ 𝑎 = 
𝑛 ∑ 𝑥𝑦−∑ 𝑥 ∑ 𝑦
𝑛 ∑ 𝑥2−(∑ 𝑥)2 = 378 ∙ 103𝑐𝑚/𝑠 que é a 
velocidade do som no ar. 
Determinando a velocidade do som no ar por 
∆𝑌
∆𝑋
=
1200−700
0,0348−0,0202
= 342 ∙ 102𝑐𝑚/𝑠 
Aqui você apresenta o procedimento experimental. Você pode se basear no roteiro e 
nas montagens usadas em aula para escrever essa seção. Descreva como as 
medidas foram feitas de forma que outra pessoa que leia seu texto seja capaz de 
reproduzi-las. A inclusão de uma figura pode ser útil para explicar melhor os 
procedimentos experimentais. 
 
3. Resultados: 
Foi encontrado indiretamente a velocidade do som no ar e tivemos, pelo método dos 
mínimos quadrados um resultado 10 vezes maior, enquanto que pela variação do 
coeficiente linear deu um resultado mais próximo da velocidade do som no ar. 
 
 
4. Conclusão: 
O método dos mínimos quadrados nos deu um resultado muito diferente do 
esperado. Por outro lado o método da extração da velocidade pelo coeficiente 𝑎 =
∆𝑌/∆𝑋, nos deu um valor mais próximo da realidade da velocidade do som no ar. 
Foi feito o gráfico da função do primeiro grau de 𝑓 𝑋 1/ 𝜆𝑚é𝑑𝑖𝑜 e de fato o valor da 
velocidade confere medindo dois pontos no gráfico.