relatorio fisica velocidade do som word

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL
PRATICA 07: VELOCIDADE DO SOM
Professor : Luan Vieira
Aluno : Vitor Mascarenhas Lustosa Alvarenga 
Matrícula : 389072
Curso: Engenharia Civil
Disciplina: Física experimental para engenharia
Fortaleza, Ceará, 2016
1.OBJETIVO
	Determinação da velocidade do som no ar como uma aplicação de ressonância.
2.MATERIAIS 
Cano PVC com êmbolo;
Diapasão de frequência conhecida;
Martelo de borracha;
Termômetro digital ;
Paquímetro;
Trena.
3.INTRODUÇÃO
	Ondas são propagações que acontecem em todos os corpos, cada corpo tem uma ou mais frequência de vibração natural, que geralmente é imperceptível ao olho humano. Quando uma onda de frequência igual a uma frequência natural de um corpo entra em contato com ele ocorre o fenômeno da ressonância. Desse modo pode haver um reforço de som pelo corpo que se encontra em ressonância.
	Esse fenômeno pode trazer vários beneficios se usado de maneira certa, como em sintonização de uma rádio, na qual o ajuste da frequência do aparelho com a frequência emitida pela estação permite que o som seja reproduzido pelo aparelho. Entretanto, a falta de conhecimento do fenômeno pode causar desastres, como a ressonância em pontes, o que pode levar ao desabamento. 
	É importante abordar também o conceito de interferência construtiva e destrutiva. Nas interferências contrutivas há formação de ventres, e a percepção do som reforçado é maior, e nas destrutivas há formação de nós e ausência completa de som. A distância entre dois nós consecutivos é igual a distância entre dois ventres consecutivos, e é igual a metade do comprimento de onda. Essas interferências são geradas através da onda gerada pelo diapasão em contato com sua reflexão no êmbolo. 
	No experimento temos o objetivo de obter uma ressonância entre a frequencia emitida pelo diapasão e o cano PVC, a fim de reforçar o som ao máximo. Isso ocorre quando na boca do cano há um ventre e na superfície do êmbolo um nó. Com a ocorrência desse som é possível calcular sua velocidade através da formula de velocidade igual a comprimento de onda vezes frequência. Como já conhecemos a frequência e podemos achar as comprimentos de onda através de medidas é possível calcular a velocidade do som.
4.PROCEDIMENTO 
	Primeiramente anotou-se a frequência do diapasão; f = 440 hz. Posteriormente golpeou-se o diapasão com o martelo de borracha e o colocou na frente do cano de PVC enquanto vibrava. Simultaneamente puxou-se o êmbolo até que o som fosse detectado. Repetiu-se esse procedimento três vezes alternando os estudantes em cada função. Os resultados estão representados na Tabela 01 abaixo:
	Tabela 01
	
	h1(cm)
	h2(cm)
	h3(cm)
	ESTUDANTE 1
	17,3
	56,5
	95,6
	ESTUDANTE 2
	16,9
	56,0
	95,8
	ESTUDANTE 3
	17,2
	56,2
	95,9
	Depois, com os valores obtidos por cada estudante, calculou-se a média de cada uma das distâncias. Os valores estão representados na Tabela 02 abaixo:
	Tabela 02
	MEDIDAS
	h1
	h2
	h3
	MÉDIAS(cm)
	17,13
	56,23
	95,67
	O valor da temperatua encontrada no ambiente foi ta = 21,3 graus celcius.O comprimento máximo que a coluna de ar pode ter no cano é hmáx = 109,6 cm, e o diâmetro interno do cano é dint = 46,4 mm.
	Usando a fórmula que relaciona frequência e comprimento de onda com velocidade, temos :
		Vsom1 = 2.(h2-h1).f 
		Vsom1= 2.(0.5623 – 0,1713) . 440
		Vsom1=344,08 m/s 
	Utilizando a equação da termodinamica para calcular a velocidade do som, temos:
		Vsom2 = 331 + (2/3). T
		Vsom2 = 331 + (2/3) .21,3
		Vsom2 =345,2 m/s
	Dessa maneira é possível calcular o erro percentual :
		Erro percentual = 0,324 %
	O erro se mostrou muito pequeno, mas ainda é perceptível pois o experimento não é feito com todas as condições ideais.
5.QUESTIONÁRIO
Determine a velocidade do som :
	
	v(m/s)
	A partir de h1 (médio) sem considerar a correção de extremidade
	304,48
	A partir de h1 (médio) considerando a correção de extremidade
	340,49
	A partir dos valores medios de h1 e h2
	344,08
	A partir dos valores medios de h2 e h3
	347,07
Determine a velocidade do som pela média dos três ultimos valores da questão 1.
	Vsom = (340,49+ 344,08 + 347,07)/3
	Vsom = 343,88 m/s
Calcule a velocidade teórica do som no ar ultilizando a equação da termodinâmica em m/s, onde T é a temperatura ambiente, em graus Celcius.
 Vsomt = 331 + (2/3). T		
Vsomt= 331 + (2/3) .21,3
		Vsomt=345,2 m/s
Calcule o erro percentual entre o valor da velocidade de propagação do som no ar obtido experimentalmente (questão 2) e o calculado teoricamente (questão 3).
ERRO% = 100 x (345,2-343,88)/345,2
ERRO% = 0,382%
Quais a as causas prováveis dos erros cometidos na determinação experimental da velocidade do som nesta prática?
As possíveis causas são : 
Erros de medição nos tamanho h1,h2,h3; 
Marcação dos valores h1,h2 e h3 num ponto diferente do ventre;
Erro na marcação do diâmetro do cano PVC (medição de uma corda próxima ao diâmetro);
Diapasão pode ter sido deformado anteriromente por batidas irregulares com o martelo, causando mudança de frequência natual.
Será possível obter-se novos máximos de intensidade sonora, além dos três observados, para outros comprimentos da coluna de ar dentro do cano? Raciocine ou exprimente. Justifique.
Não será possível, pois o comprimento do cano PVC é de 109,6 cm, e a metade do comprimento de onda é de aproximadamente 39cm, como o último ventre encontrado foi em aproximadamente 95,67cm não será mais possível encontrar outro no mesmo cano PVC.
A velocidade do som no ar a 30 graus Celcius é 351m/s. Qual a velocidade do som no ar a essa temperatura em km/h?
V(m/s) = V(km/h)/ 3,6
351 x 3.6 = V(km/h)
V(km/h) = 1263,6 
Quais seriam os valores de h1,h2 e h3 se o diapasão tivesse a frequência de 660 hz? (Não considerar a correção de extremidade)
v = 4x h1 x 660
h1 = 345,2 / 2640
h1 = 0,1307 m 
h1 = 
	h2 = 3 x 
	h2 = 0,3921 m 
	h3 = h2 + 3 x
	h3 = 0,7842 m 
6.CONCLUSÃO 
	Nesse experimento concluiu-se que o fenômeno da ressonância juntamente com a interferência de ondas nos permite calcular a velocidade do som no ar naquelas condições. Ainda há um erro em relação ao valor teórico , entretanto esse erro é muito pequeno, chega a ser menor que 0,5%, desse modo, essa é uma maneira muito eficiente.