Tub de Kundt

Ones estacionàries, Kundt, Ones de so

Any de presentació
Assignatura
Física
Grau de dificultat
Materials casolans i no perillosos

Professor / divulgador 

Marianna Soler

Centre educatiu

Universitat de Girona. Departament de Física.

Any de presentació a Ciència entre tots

2019

Llistat de material necessari

  • Tub metacrilat L ̴180 cm ; diàmetre ̴ 5 cm.
  • Generador de funcions (de 2 Hz a 2 MHz).
  • Amplificador (de 400 W).
  • Altaveu (de 4 Ohms).
  • Boletes de porexpan o suro.
  • Suport pel tub.

Com ho fem?

  1. Prenem el tub de metacrilat i, a un dels costats, hi segellem l’altaveu amb silicona.
  2. Omplim el tub per l’altre extrem amb les boletes de porexpan, de manera que quedin repartides al llarg de tot el tub. 
  3. Tapem aquest extrem del tub amb un tap de goma que ajusti molt bé.
  4. Deixem el tub recolzat horitzontalment sobre el suport.
  5. Connectem el generador de funcions, juntament amb l’amplificador, a l’altaveu. Un cop encès el generador caldrà anar variant la freqüència de les ones generades fins que observem el patró desitjat.

Què observem?

  • L’altaveu genera ones de so que viatgen per dins el tub fins a xocar a l’altre extrem i canviar de sentit.
  • Quan les ones, que surten de l’altaveu, xoquen amb les ones que viatgen en sentit té lloc una interferència. Aquesta interferència pot ser constructiva en alguns punts, on els ones es sumen generant màxims de l’ona, mentre que també pot ser una interferència destructiva en altres punts, generant nodes (punts sense oscil·lació).
  • Quan la freqüència de les ones és proporcional a la longitud del tub es poden produir “ones estacionàries”. Al posar les boletes de porexpan a dins del tub, la pressió que fan les ones de so provoca que les boletes es moguin per dins, i quan s’arriba a l’estat en que les ones són estacionàries, es poden observar els màxims i nodes de la ona estacionària que es genera. Les boletes es situaran a les zones dels nodes (lloc sense vibració) mentre que als màxims no hi haurà gaires boletes, ja que són les zones on hi ha més vibració.

Paraules clau

Ones estacionàries, Kundt, Ones de so

Grau de dificultat

Difícil

Durada de l'experiència

2 minuts

La podem reproduir utilitzant materials casolans/quotidians i no perillosos?

No