Este documento trata sobre tubos sonoros y cuerdas sonoras. Explica que los tubos sonoros producen sonido cuando contienen una columna de aire que es excitada, y resuelve problemas relacionados con determinar la frecuencia y longitud de onda del sonido en tubos abiertos y cerrados. También explica que las cuerdas sonoras pueden vibrar libremente cuando están en tensión, y resuelve problemas para calcular la frecuencia fundamental y armónicos en cuerdas con diferentes longitudes, densidades y tensiones.
2. Se llaman tubos sonoros
aquellos que contienen
una columna gaseosa
(columna de aire)
capaz de producir sonido al
ser convenientemente
excitada.
Problemas
3. Determina la frecuencia y la longitud de onda
del sonido fundamental o primer armónico dado
por un tubo cerrado de 30 cm de largo(v=340
m/s )
Solución:
F=(2n-1)v/4L
Datos: F=((2*1)-1)*340m/s / 4*3.3
L=30 cm F=283,3 v/s
V=340 m/s L=v / F
L=340 m/s *283.3 v/s
l=1.2 m
siguiente
4. ¿Qué longitud debe tener un tubo abierto
para que la frecuencia de su segundo armónico
sea de 528 v/s? (v=340m/s)
Datos:
F=528v/s
V=340m/s
n=2
F=n v /2L
L=n v/2F
L=2*340 m/s /2*528
v/s = 0.64m
siguiente
5. Un tubo cerrado de órgano da una nota cuya
frecuencia es de 396 v/s. ¿Cuál debe ser la
longitud del tubo?(v=340m/s)
Datos:
F=396 v/s
V=340 m/s
L=v/2F
L=340 m/s /2*396 v/s
L=0,429 m
6. Las cuerdas son
segmentos formados por
un material flexible que
permanecen en tensión de
modo que puedan vibrar
libremente, sin
entorpecimiento que
provocase una distorsión
de la onda acústica
Problemas
7. Una cuerda mide 45 cm de longitud y de 0,12
g/cm de densidad lineal es sometida a una
tensión de 3*10ˉ dinas. Calcular la frecuencia
fundamental y la frecuencia en su cuarto
armónico.
F=1/2L√T/u
F=1/2 * 45 cm √3*10ˉ
/0.12 g/cm
Datos: F=1/90 cm *0.0019 cm/s
F=2168*10ˉ v/s
L=45 cm F 4= 4/ 2 * 45 cm
u=0,12 g/cm √3*10ˉ /0,12 g/cm
T= 3*10ˉ dinas F 4 = 4/90 cm *0.0019
cm/s
F 4 =0.044 cm * 0.0019
cm/s
F 4 =836*10ˉ v/s
siguiente
8. Una cuerda de guitarra tiene 60 cm de longitud y un
masa de 0,05 kg. Si se tensiona mediante una
fuerza de 20 newton, calcular la frecuencia
fundamental y la del tercer armónico.
Datos: F= n/2 √T/u
u= 0.05 kg/0,6m
L: 60 cm u= 0,83
m: 0,0 kg F 1 =1/2*0.6 m √20 N /0.083
kg/m
T: 20 n F 1 =1/1.2 m √240.96 s
n: 3 F 1 =0.83 m *15,52 s
F 1 =12.88 m/s
F 2 =3/2*0.6 m √20 N /0.083
kg/m
F 2 =3/1.2 m √240.96 s
F 2 =2.5 m *15.52 s
F 2 =38.8 m/s
