lab fís ii - relatório 2 - ondas estacionárias

7/25/2019 Lab Fs II - Relatrio 2 - Ondas estacionrias

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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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6

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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7

) 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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8

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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9

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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10

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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11

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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13

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

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