Velocidad del sonido y pérdidas de energía en tubos cilíndricos

• Echegorri, Francisco ^[1]
  1. [1] Consejo de Formación en Educación, Instituto de Profesores Artigas
• Localización: Avances en la enseñanza de la Física, ISSN-e 2697-2778, Vol. 1, Nº. 2, 2019 (Ejemplar dedicado a: Avances en la Enseñanza de la Física)
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Speed of sound and energy losses in cylindrical tubes
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• Resumen
  • español

    Es bien conocido que las ondas acústicas en el aire son ondas no dispersivas, propagándose a la misma velocidad independientemente de la frecuencia de la perturbación que las generó. En cambio, las ondas acústicas que se propagan en el interior de un tubo delgado y largo forman un patrón de ondas estacionarias constituido por la superposición de muchas ondas de diferentes frecuencias. Cada una de estas ondas viajeras se propaga con una velocidad diferente debido al fenómeno de dispersión producido por las pérdidas de energía viscosa y térmica en las paredes del tubo. Aquí se analiza dicho fenómeno y se estudia experimentalmente con materiales de bajo costo, haciendo uso de las potencialidades de los teléfonos inteligentes. Se determina también un procedimiento para hallar la velocidad del sonido en el aire libre.

  • English

    It is well known that the acoustic waves in the air are non-dispersive waves, propagating at the same speed regardless of the frequency of the disturbance that generated them. On the other hand, the acoustic waves that propagate inside a thin and long tube form a standing wave pattern constituted by the superposition of many waves of different frequencies. Each of these traveling waves travels at a different speed due to the dispersion phenomenon produced by the viscous and thermal energy losses in the walls of the tube. Here the phenomenon is analyzed and experimentally studied with low-cost materials, making use of the potential of smartphones. A procedure is also determined to find the speed of sound in the open air.