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Física 309 Ondas estacionarias en tubos sonoros abiertos cerrados y semicerrados Vasófono
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En este vídeo explicamos cómo se resuelven los ejercicios de ondas estacionarias en tubos sonoros. Primero recordamos la relación entre frecuencia y longitud de onda y a continuación planteamos los tres casos posibles dependiendo de si el tubo tiene sus extremos abiertos o cerrados. En todos los casos la velocidad de propagación de ondas será la del sonido en el aire: 340 m/s. Recordamos también que las gráficas representan en todo caso la amplitud de la perturbación transversal de las moléculas del aire. • En los extremos cerrados del tubo tendrá que haber nodos y en los abiertos antinodos. Con estas premisas obtenemos las frecuencias del modo fundamental y de los sucesivos armónicos para los tres casos posibles. Comprobamos que, al igual que en las cuerdas, las frecuencias de los armónicos son siempre múltiplos de la frecuencia fundamental. • Finalmente contrastamos los resultados obtenidos con los sonidos que proporciona un “vasófono”: instrumento musical casero elaborado con vasos más o menos llenos de agua. • -Pregunta fácil: ¿Qué longitud debe tener un tubo sonoro cerrado por ambos extremos para que proporcione una frecuencia de 170 Hz en su modo fundamental? • -Pregunta difícil: ¿Cuál es la frecuencia de vibración fundamental para un tubo sonoro de longitud L abierto por ambos extremos? Nota: en el minuto 13:35 del vídeo me salté ese modo fundamental (no, no lo he hecho queriendo); lo que dibujo en realidad es el primer y el segundo armónico.
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