demostraicón del que el sonido es una onda mecanica por medio del experimento del tubo de rubens

1. 14 de Agosto de 2012
Comportamiento del sonido
Integrantes: Raimundo Espejo
Curso: IVºA
Introducción

2. El sonido es una onda quese generaa partir del movimiento vibratorio de un cuerpo, este
necesita un medio para poder transmitirse, pero lo puede hacer por todos los estados de la
materia (solido, líquido y gaseoso), y esta puede tener altura, relacionada con su frecuencia,
intensidad, relacionada con la amplitud de onda, timbre, relacionado con la forma de la onda, y
duración, relacionado con el tiempo de vibración.El comportamiento del sonido, se puede ver en
la naturaleza (excepto en el vacío) por lo cual experimentación con este resulta relativamente
fácil, pero sin perder importancia ya que es gracias al sonido que podemos escuchar.
Hipótesis
El sonido al no poder propagarse por el vacío debería necesariamente perturbar el medio
por el cual se transmite.
Objetivo
Demostrar la perturbación del medio que genera una onda de sonido.
Elaborar un experimento inspirado en el tubo de Rubens para demostrar la hipótesis.
Experimentación

3. Con el fin de poder demostrar la hipótesis que señalaba que el sonido debería perturbar
(en forma de vibración) el medio por el cual se transmite, se recreó el experimento del científico
alemán Heinrich Rubens (1865-1922); el experimento en cuestión trata de un tubo perforado en la
parte superior, conectado a una fuente de gas inflamable, sellado en los ambos extremos, de los
cuales uno consta de un parlante (ver esquema de armado fig.1).
Los materiales empleados en la recreación de este experimento son:
 Tubo de Metal de 40 cm
 Copla de Bronce (Hilo-Manguera)A
 Tubo de PVC de 300X1,5cm
 Tubo de PVC de 100X4cm
 Guante de Látex (Diafragma)
 Parlante de computador
 Amplificador
 Soplete (modificado)
 Balón de gas de 190 Gr
 Manguera para gas
 Cintas adhesivas (varias)
 Taladro
 Notebook Samsung Q340
 Programa “NCH ToneGenerator”
Fig.1

4. Procedimiento:
Luego de armar la réplica del “Ruben´s Tube”, como se menciono anteriormente, se procedió a
conectar el parlante al amplificador, que a su vez este estaba conectado al notebook, luego se
tapo con cinta de aislar las perforaciones del tubo y se dio el paso de gas desde el soplete. Una
vez que en el tubo se acumulo suficiente gas, se le retiro la cinta de aislar y se procedió a
encender el fuego, consiguiente se empezó a probar distintas longitudes de ondas, generadas
desde el programa “NCH ToneGenerator”, después se probo con música de distintos géneros
Las distintas pruebas se repitieron varias veces cambiando y combinando las variables, presión y
volumen del gas combustible y potencia de las ondas sonoras, para poder comprender el
fenómeno que produce el fuego en este experimento.
Finalmente, luego de analizar todas las combinaciones de las variables, se comenzó a la fase,
análisis de resultados.
Funcionamiento:

5. Análisis de resultados:
Las ondas que envía el parlante, el
cual está en contacto con la
membrana de látex, perturban al gas
que se encuentra en el interior de tubo
Cuando las ondas llegan al final del
tubo, estas se reflejan, generándose
ondas que viajan en direcciones
contrarias.
Luego eso crea una onda estacionaria.
Este a contiene áreas donde la
presión es variable por una gran
cantidad (antinodos) y otros en los que
es constante (nodos)
Una vez encendido el gas de las
salidas del tubo, en los lugares con
mayor presión se producen llamas
mas pequeñas y los con menos
presión se generan llamas mas
grandes

6. Lo que se pudo apreciar luego de experimentar con varios espectros de frecuencias (desde 1 Hz
hasta los 22 KHz) y distintos tipos de música, fue que todas las ondas sonoras de perturban el
medio por el que transmiten, expresando esto por medio de cambios en de forma y fuerza del
fuego, por lo tanto eso demostró que toda onda sonora produce una vibración que perturba el
medio por el cual se transmite reafirmando así que el sonido es una onda mecánica, ya que onda
mecánica se define como “onda que genera una perturbación de las propiedades mecánicas de
un medio material (posición, velocidad y energía de sus átomos o moléculas) que se propaga en
el medio”.
Así, con la información anteriormente señalada, se pude afirmar que la hipótesis estaba correcta
la cual sostenía que: “El sonido al no poder propagarse por el vacío debería necesariamente
perturbar el medio por el cual se transmite”.

7. Conclusión
El sonido necesita un medio para poder propagarse ya que este se origina en una vibración
y luego se sigue transmitiendo perturbando el medio por el cual se esté propagando, como se
demostró en el experimento en el cual el sonido perturbó al gas dentro del tubo a medida que
avanzaba, por lo que se generaban distintas presiones dentro del tubo y esto se manifestaba en
los cambios producidos en la llamas de fuego. De esta manera nuevamente podemos decir que
se comprueba la hipótesis la que proponía que; “El sonido al no poder propagarse por el vacío
debería necesariamente perturbar el medio por el cual se transmite”

8. Bibliografía:
Información:
http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/kitchenscience/exp/rubens-tube/
http://en.wikipedia.org/wiki/Rubens'_tube
http://es.wikipedia.org/wiki/Sonido
http://www.youtube.com/watch?v=SC9imEa0Xdk&list=UUI4I6ldZ0jWe7vXpUVeVcpg&index=5&fe
ature=plcp
Programa para generar longitudes de ondas distintas:
http://www.nch.com.au/tonegen/es/index.html
Fotografías:
Raimundo Espejo
http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/kitchenscience/exp/rubens-tube/