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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
INSTITUTO DE FSICA
Data do experimento: 28/01/2016
Data de entrega: 04/02/2016
Experincia: Tubo de Kundt
Alunos:
Caroline C. Brandalise
Matrcula: 201211307023
Mrio Baro Martins Mendes
Matrcula:201421307010
Prof. Pablo E. Munayco Solorzano
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SUMRIO
RESUMO .................................................................................................................................................. 3
1. INTRODUO ....................................................................................................................................... 4
2. FUNDAMENTOS TERICOS .................................................................................................................. 4
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ........................................................................................................ 6
3.1 Maea Uad: ......................................................................................................................... 6
3.2 Pcede Eeea: ......................................................................................................... 7
3.3 Eec d Eee: ............................................................................................................ 8
4. RESULTADOS E ANLISE DE DADOS .................................................................................................... 9
5. CONCLUSO ....................................................................................................................................... 14
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.............................................................................................................. 16
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RESUMO
A pesquisa realizada neste trabalho visa observar a velocidade do som,
atravs do experimento acstico com o Tubo de Kundt, onde possvel
observar as ondas estacionrias longitudinais, vibrando em distintas
frequncias. possvel observar tambm visualmente os antins, gerados
pelas frequncias de ressonncia que foram criadas dentro do tubo, com a
utilizao de bolinhas de polietileno expandido.
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1. INTRODUO
A ea e ea da eaca de fdaea ca aa
c de e e ca, e eeca e de , a
e a eedade abea, ea c eaa a ea d a aa d
b.
Ee eee aae de a d a ed da da a, de
be bea a ecdade d e e ga, ee ca, a.
Paa a eaa da eeca e Tb de Kd, bacaee
gead de feca de e caa a da eaca. A caaceca e
deebae dee a e d dece d abah.
2. FUNDAMENTOS TERICOS
Paa ceede a ecdade d , ae ecea a cee d e
a da. Segd Sea e Zea: Ua da ecca a eba e e
deca aa de aea chaad de e a a da e aga. edda ea da e aga aa d e, a aca e ce e fe
decae de dea ece, deeded da aea da da.
A ca de a ba a de e e e aga
chaada da gda.
Cfe D: A da a caaceada ea a feca (f), e
cede a e de bae egd (edda e he, H), e e e
ce de da (), e a dca ee a ca de a da e a da ege.
A da a e aga aa d a. A fee de da e e a a
deeada ecdade. A feca de a da a deeada ea cage d
e de fee de da e aa ce e deead e.
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A ecdade da da ga a d d ce de da ea feca. A
feca a edade gba d e edc e d da
cda ca c a ea feca f.
Deca ea ea:
Segd a Eccda Bca: Ag Kd, fc ae e deee
d aa deea a ecdade d e gae e de d. Na a eeca
be , Kd had e de b c a fa de faee
ddd, aa a a d da da de , deead dee d e
ce de da. Ee ab ed a de aaa de e d,
ae, e ea. E e abah c ageca, ee a a, b a
fca agca, d a de aa e deead gae e ae.
U b de d ha da de de I,0 de ce e fechad c
a da a eedade e a a eedade dafaga fee e de
a bae. U afaae h ca ea a de cad de d e de
afcad e fa dafaga a ba edaee c a feca e
de aa. A da a e d b efeda a eedade fechada
d b.
Ded a cd de c, aa b de ce L c a
eedade abea e a fechada a feca de eca, feca da da
eacaa beada, cede a ce dad :
O ce de da () de a da a de e deead e
eeea de a da de e ada ead eac e a ca de a
de de b fechad e a de a eedade. A da cada e a
faae ece b, eda ea efe d b e d e
ea eedade ca c a aa de fae de 180. C a ade d
afaae eea, ee efee a da c e fe e f, e a da
aee eda ad a ece b ed ca.
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C a da cdee e efeda e a ea feca e e aga e
ed , b cde aada, ea de cbae dd aba
da eaca. Ee ead eac agd ad ce da ca
de a L f ga a a de a de ce de da, ea,
ad L = (/4) c = 1, 3, 5,... ( ea, e a), e e a
ea: L=(2.1).(/4)(2).
A ressonncia acontece quando um sistema fsico oscila de maneira forada
em sua frequncia natural de oscilao, atingindo grande amplitude.
Ao ser aplicado por um agente externo, um nico pulso a um sistema
oscilante, este oscilar em sua frequncia natural com a amplitude da oscilao
diminuindo at zero com o tempo, devido ao amortecimento. Ao ser aplicada uma
sequncia contnua de pulsos, o sistema oscila de modo forado.
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1 Material Utilizado:
) Rga ca (ec 0,1)
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) Td de Kd
Ee aaa ce e b de d aaee fechad e a
eedade e abe a a
) Gead de Feca e afcad
) Peea ba de Pee Eadd.
V) P e
VI) A Faae
VII) Tee
3.2 Procedimento Experimental:
a) Ce afaae a e da eedade abea d b e
eca ee. Mea hae de fa e b eha a ce
e.
b) Lge afcad e echa a feca de 200 He. Aee
e a e cece a aa ce d b a e
afcad ( de eca). Mea a daca da ae abea
d b ae de eca e ae. Oe gfca ee a?
c) Ce eda ee de , ce edae de d b e
decea e acece? Te ag de fca e e de
ca c ade a? Ee.
d) Aee a feca aa 250 e 300 He e ece aa cada a
de eca. Ae.
e) C a da ea = f cace a ecdade d a aa cada
a de feca e cae c a cacad a a da ea (T).
f) A a d bd aa dfeee feca, faa gfc de e
f de 1/f, e a a d cefcee aga deee a ecdade d
a. Cae c a bd da ea (T). Qa a e
fe aa e be ae dfeee?
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3.3 Execuo do Experimento:
Aeeae a fga aba a bee a d eee Tb de Kd.
Fe: .fac.f.b
Na age a eg aeeae a ae ea d b, c a egage ecea
aa eaa cede, , e a a dee ae e caa a
da eaca.
Fe: fca.e..e
A eec ce baeada a ea d cede, he
aeca a eaa. Sed e fa eaad eee a feca de 200
He, 300 He e , 251 e 252 He. Aea de a feca edda e de 250 H,
gead aa aeca ee ee d ae cfe e d
aaa de d cb. A bha de fa ccada .
A edda aa cada feca fa dfeee, e cada a dea f
eaada a ee ecea aa aae da ecdade d de 340 H. Paa a
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feca de 200 e 251 H f eaad aea a ed, aa a feca de 252 H
da ede e aa a feca de 300 H ede. Dea fa, acade a
da da edda e cfed de ad ee dad a cfe aa
aaa ead d eee.
4. RESULTADOS E ANLISE DE DADOS
Eaha a eea adade de bha de ee ea ae fe
d b. edda e a feca d aa, a ade da da a de
e a gade e a bha de e ada a g d b e g e
e. Pa, a bha fca e e ca de ee dedecae (de g e e). A dca ee d adacee ga a /2 e
de ed ea dca. Pde e a feca ea ea d ad d
cad e a eg caca a ecdade da da ad a ea deca aca.
200 251 252 300
1 41,6 c 32, 5 c 33, 5 c 27.8 c2 32,8 c 26.7 c
3 27.4 c
Tabea 1: Ce ee de eca e fe.
Aa da a da fa da ecdade d
, be:
200 0.416 * 4 *200 340.8/
251 0.325 * 4 * 251 326.3/
252 0.335 * 4 * 252 337.6/
252 0.328 * 4 * 252 330.6/
300 0.278 * 4 * 300 333.6/
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300 0.267 * 4 * 300 320.4/
300 0.274 * 4 * 300 328.8/
Tabea 2: Cc da ecdade d , e a age de e d a d b.
Aad ae, c a age de e d b a ha da eec, fadcad e de 0,6 c a cc da ed efead a dca da fe a
. A ed ce c a ga ed ccada a ae ea d b.
L = L1 + 0,6 R
200 0.422 * 4 *200 337.6/
251 0.331 * 4 * 251 332.3/
252 0.341 * 4 * 252 343.7/
252 0.334 * 4 * 252 336.6/
300 0.284 * 4 * 300 340.8/
300 0.273 * 4 * 300 327.6/
300 0.28 * 4 * 300 336.0/
Tabea 3: Cc da ecdade d , c a age de e de 0,6 c d a d b.
A deedca da ecdade d a, c ea a ae eeaa
dada ea ee:
Tab deca c:
A eeaa afeda aba e da ed f de: 22 C.
200 337.6/ (1+22/273) 358.75/
251 332.3/ (1+22/273) 359.07/
252 343.7/ (1+22/273) 371.3/
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252 336.6/ (1+22/273) 363.7/
300 340.8/ (1+22/273) 368.2/
300 327.6/ (1+22/273) 354.0/
300 336.0/ (1+22/273) 363.0/
Tabea 4: Cc da ecdade d c afe da eeaa.
Em tubos fechados, o comprimento do tubo em funo do comprimento de onda
dado por:
A eg e edd eae fe e cede d e,
e ca ca 3, e 3.2 dee ea.
F eaad cede cfe dec, faed e a faae
fcae a e da eada d b, ea, ead ae de
ga ee aea. A hae d f afaada ceaee.
F eaad cede a faa de 200 H e eaad a ed da
dca da ae abea d b ae de eca, dad bd f de 41,6 c.
C a ad d e de dca e ea a a d b, f adcad 0,6 c.
O a bd f e de: 0.422 . Ee a de e eca a eca de ,
ea, a da eaca. Qad a da a age a eedade d b, ce a a
efe, ad age , ee ca e a defaage, a da e e deca e
de a e a e ee c a da e e ed eda ea fe a.
A bha de fa ccada b e aaad c feca
ee 200 e 250 H. Qad f ead a c, a bha fa
dfcad e e. E ag a bha fcaa aea e baa
ba, e gfca e a de e ecaa a hae, eaa gead
da eaca. N ea a e ea a hae aa a dca a a d
de eca a bha cea a e gaa e ha, aead ee ae
e c, , ee d e ad c checd, cfe dead a
fga a eg:
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Fe: h://.fc.ch/c/eed/daeacaa/
O da a aae a g d e b, ad e da
eaca ce a e de e ca ae e d da
ade e e e ce a efeca ee a da.S da eae da e de da da de ea feca, ea
ade, e ce de da, ea de e ed
F eaad ae a feca de 251, 252 e 300 He. Ded a
ec d eae, f e ae e 250 He. Qad eaaa
ae ea feca, e a a hae ee aeaa a feca ee 1 e 2 He. Fa
eaada a eaa de ae, e ce. O dad fa aad
cfe e dec a abea 1.
A eaa a caa ee a eae = f e (T) e a
cdee dfeea a ecdade d cacada, cfe de bea a
abea a eg:
V = V (T) = vo(1+T)
200 337.6/ 358.75/ 21,15/
251 332.3/ 359.07/ 26.77/
252 343.7/ 371.3/ 27.6/
252 336.6/ 363.7/ 27.1 /
300 340.8/ 368.2/ 27.4/
300 327.6/ 354.0/ 26.4/
300 336.0/ 363.0/ 27/
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26.20 /.
Tabea 5: Dfeea da ee a ecdade afeda.
A a d bd aa dfeee feca, faa gfc de e
f de 1/f, e a a d cefcee aga deee a ecdade d a.
Cae c a bd da ea (T). Qa a e fe aa e be
ae dfeee?
Reaad cc aa ce de da, aa d cc =4*L,
be:
Frequncia Medida LM Comp. de Onda (mm) Perodo (s)
200 0.422 1688 5 103
251 0.331 1324 3,98 103
252 0.341 1364 3,96 103
252 0.334 1336 3,96 103
300 0.284 1136 3,4 103
300 0.273 1092 3,4 103
300 0.28 1120 3,4 103
Tabea 6: Ce de da.
O gfc eg fa eaad ad d d adad,
a a cca de a aeca e ca eca eh
aae aa c de dad ead a a a d adad da
dfeea ee a ca aada e dad (a dfeea chaada ed). Lg a
ee gfca dee aa de dagaa de de da ee: = a. + b.
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Gfc 1: Rea Paaeada
C bae ead e cc da ea = a. + b ea e:
e bea e a age de e de 28,822, ded e eeada.
A a ee ed e ce, ded a ecdade d , ee eee a
de de 344,04/.
5. CONCLUSO
Ded eee c a feca de 250 e 300 He ee d fea e
a bha de , f e bea efe da eca ea feca
c ee aea, ad a dfc ce c acd d de
eca da feca ee a acae d g e eaaa
eee e eae.
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F e ecebe cfe e d e a edade d
aaa e ag , e ad da aa d ca de eaa ead, ea
e a cea ba d b e ae da edade a.
Ded a eae aeea faha a e da feca, aeead
dfcdade e ae e ea, eee aeaa a age de e.
Aea d eee e acaad b ead, ea d gade eee de
ea a ae c a ae da da a, cd a ea da
eca haca e dea e eaad ee c a eeaa d
abee aa aega a daa da ecdade d .
Tab e fe e eaa a ecdade d aa de gae, ea
e bea a daa a ecdade, c ce c g cabc de a
ecdade ea e e a.
Nee abah f acecead e de ceea, ded a faa de
eae cc aa afe d aaeh ad aa a ea. Tab
fa ead e cdea ege dad: Udade Reaa d A, Dedade d
A, Pe Afca e Iedca Caaceca d A. Ee dad de a
ca aa a d de e e ceea, be c a aa de ae
ea c bae abee de ce eee.
E cc, a efeca de d de caa ae d da
ade eae, e ceeeee, ae d da edade
eae ( e a edade da da ca a adad da a ade).
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REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
HALLIDAY & RESNICK. , , 8
Ed. Eda: LTC
NUSSENZVEIG, H. MOYSES, , V. 2, Ed.4a. Edga Bche Lda
YOUNG, H. D. & FREEDMAN, R. A. Sea e Zea . 10.
ed. S Pa: Add Wee, 2003.
The Ed f Eccda Baca. . Dee: h://.baca.c/bgah/AgAdhEdadEbehadKd. Ace
e 2016.
Je, Fac A.; Whe, Hae E. 3.ed. McGaH 1957
De e: h://ache.g/dea/FdaeaOfOc. Ace e 2016.