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Explicación: Sobre la placa se originas „ondas
estacionarias". La placa no vibra hacia arriba y
abajo como un todo al ser rozada con el arco sino
que lo hace en determinadas posiciones (en los
vientres o amplitudes máximas) mientras que en
otros permanece en reposo (nodos de oscilación).
Al tocar la placa en una esquina se ha forzado un
nodo en este punto.
13. Oscilaciones de campana
•
La campana se fija en la mesa de trabajo con
la apertura hacia arriba, utilizando la pinza de
mesa y el bloque de plástico.
•
El borde de la campana se golpea con el
martillo en diferentes posiciones (también se
puede rozar con un arco de violín)
La altura del tono depende de la posición en que
se golpee. Es muy fácil obtener diferencias de hasta
un tono completo. Si la campana de golpea en
determinadas posiciones se pueden excitar ambos
tonos y así se obtienen las conocidas "pulsaciones"
(aumentos y disminuciones periódicas de la altura
del sonido en una secuencia más o menos rápida).
Explicación: Las campanas se pueden considerar
como placas oscilantes deformadas. Los armónicos
superiores no son armónicos con respecto al tono
fundamental. Las campanas también se dividen en
secciones oscilantes separadas por las líneas de
nodos.
14. Ondas estacionarias
•
Se fija con un nudo sencillo el lazo de la
cuerda de ondas en el picaporte de una
puerta.
•
La cuerda se debe tensar levemente y se hacen
movimientos circulares lentos con la mano.
•
Luego se hace más tensa la cuerda y los
movimientos circulares se hacen más rápido.
Con el movimiento lento se origina un nodo en los
extremos de la cuerda y en el centro un vientre.
Con un movimiento más rápido se obtienen 3
nodos y 2 vientres y
rápido de tienen 4 nodos y 3 vientres.
Explicación: Por reflexión en el picaporte de la
puerta se originan ondas estacionarias. Por la
inercia del ojo se observan al mismo tiempo onda
original y la reflejada.
En la oscilación fundamental la cuerda oscila en
toda su longitud en forma de media longitud de
onda. En el centro un vientre y en los extremos
nodos. En el primer armónico superior (octava) la
cuerda oscila como una longitud de onda completa
(2 vientres y 4 nodos). En el segundo armónico
superior se tiene 3 vientres y 4 nodos y así
sucesivamente.
con un movimiento más
15. Armónicos superiores
•
Se sopla con la boca en la flauta labial,
primero débilmente y luego fuertemente.
Se percibe primero en tono fundamental y al
soplar más fuertemente se escucha un tono mucho
más alto.
Explicación: En la flauta cerrada las ondas
estacionarias se deben formar de tal forma que en
el fondo siempre se tenga un nodo y en el filo del
labio un vientre. Este es el caso cuando la longitud
de la flauta es ¼ de la longitud de onda. El mismo
caso se tiene cuando la distancia entre la apertura
y el fondo 3/4 5/4, 7/4 de la longitud de onda.
Junto al tono fundamental se generan también los
armónicos superiores impares de la escala musical,
más o menos con la misma intensidad..
Sólo a la aparición más o menos fuerte de los
armónicos superiores se le atribuye (y agradece) el
timbre muy característico de cada instrumento
musical.
16. Medición de la longitud de onda
•
El extremo del tubo de vidrio (21) de una
longitud exacta de 45 cm se cierra con una
tapa de goma. Se toma una cantidad de polvo
de licopodio en una cucharilla de té y
manteniendo el tubo inclinado se llena este de
tal forma que a lo largo del tubo se reparta el
licopodio regularmente.
•
El tubo de vidrio se fija en la mesa de trabajo
por medio de la abrazadera de soporte, la
pinza de mesa y el bloque de plástico.
•
El diapasón (10) se golpea fuertemente contra
un mango de martillo y una de las horquillas
se coloca en su parte ancha frente a la
apertura del tubo. Esta excitación del sonido se
deberá posiblemente repetir varias veces.
En los vientres de la oscilación el polvo de
licopodio
entra
mientras que en los nodos permanece en reposo.
Las partículas del polvo se reparten a lo largo del
tubo en acumulaciones periódicas que repiten en
el eje del tubo en 4 / ½ veces..
Explicación: El diapasón de metal liviano tiene una
frecuencia de 1700 oscilaciones por segundo. De
acuerdo con la relación sencilla:
=
Longitud
_
de
_
onda
⋅
340
m
/
s
=
⋅
0
,
2
m
⋅
1700
Hz
La correspondiente longitud de onda es de 20 cm.
En un tubo de 45 cm de longitud caben 41/2
semiondas o dos ondas completas y un cuarto de
onda, como se puede ver en el experimento. En la
apertura del tubo siempre se tiene un vientre y en
el fondo un nodo.
5
fuertemente
en
resonancia;
Velocidad
_
del
_
sonido
Frecuencia
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