Um tubo sonoro consiste em uma coluna de ar (ou outro gás) que, ao vibrar em determinadas frequências, produz ondas estacionárias longitudinais em seu interior. Suponha que um tubo sonoro de 3 m de comprimento emita um som de frequência de 125 Hz. Considerando a velocidade do som no ar igual a 300 m/s, podemos afirmar que o tubo é: * 1 ponto Fechado e a frequência corresponde ao terceiro harmônico. Aberto e a frequência corresponde ao terceiro harmônico. Fechado e a frequência corresponde ao primeiro harmônico. Aberto e a frequência corresponde ao segundo harmônico. Fechado e a frequência corresponde ao quinto harmônico.
Vamos a solução:
O tubo tem 3 m de comprimento e o fluido (ar, etc) esta vibrando a frequencia de 125 Hz.
Entao temos como calcular o comprimento de onda pela formula:
comprimento de onda = velocidade/frequencia
C=v/f
C = 300/125 = 2,4 m
O tubo é dito aberto se tiver as duas extremidades abertas livres para o ar passar e vibrar livremente. (procure uma figura na internet sobre tubos sonoros e veja a diferenca entre os tubos fechados e abertos).
para um tubo aberto o padrao de ondas vibra como um numero inteiro de meios comprimentos de onda, pela formula:
n.C/2 = L , para n= 1, 2, 3 ...
onde L é o comprimento do tubo e n o numero do harmonico.
aplicando no nosso caso:
n.2,4/2= 3 (metros)
n= 6/2,4 = 2,5. Observe que 2,5 nao é um valor inteiro, entao nao atende a formula, e concluimos que este tubo nao é aberto, deve ser fechado entao.
Tubos fechados, sao tubos em que uma extremidade é fechada de tal forma que o ar nao pode passar livremente.
Eles vibram num padrao tal que um numero impar de comprimentos de onda/4 = L
i.C/4= L, neste caso i deve ser 1,3,5... sendo i chamdo de numero do harmonico.
aplicando no nosso caso:
i.2,4/4=3
i= 12/2,4 =5, OK 5 é um numero impar e entao a formula bateu.
Entao concluimos que o tubo é fechado e vibra na frequencia correspondente ao quinto harmonico (i=5).
Um abraco, se precisar de mais detalhes é so pedir.
Joao Carlos
Aulas particulares
