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tubo de rubens

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by

caroline mendoza

on 20 September 2013

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Transcript of tubo de rubens

Tubo de Rubens
OBJETIVOS
• Elaborar un procedimiento técnico sobre la frecuencia de las ondas a través de los gases.
• Dar a conocer como es la formación de una onda de sonido.
• Comprobaremos que mientras más grande es la frecuencia más pequeña es la longitud de la onda
• Demostrar como las ondas sonoras varían a medida que varía la frecuencia y diferencias de presión.
Introduction
Un tubo de Rubens, también conocido como un tubo de llama onda estacionaria, o simplemente tubo de llama, es una antigüedad física aparato para demostrar acústicas ondas estacionarias en un tubo. Inventado por el físico alemán Heinrich Rubens en 1905, se muestra gráficamente la relación entre las ondas sonoras y de presión de sonido , como un primitivo osciloscopio . Hoy en día sólo se usa ocasionalmente, como una demostración de la educación física
TUBO DE RUBENS
Justificación del proyecto
Una onda mecánica es una perturbación de las propiedades mecánicas (posición, velocidad y energía de sus átomos o moléculas) que se propaga a lo largo de un material. Todas las ondas mecánicas requieren:
¿Qué tan cercana e importante es la relación entre las ondas del sonido y presión del aire?
Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. A pesar de la naturaleza diversa de las perturbaciones que pueden originarlas, todas las ondas tienen un comportamiento semejante.
¿Cómo se relaciona el sonido con los gases ligeros?

El sonido cuando viaja a través del aire
genera diferencias de depresión, produciendo un movimiento ondulatorio
Planteamiento del problema
Justificación al elegir el tema
Se desea conocer como el sonido se propaga en el ambiente, por medio de perforaciones realizadas en un tubo con llamas alentadas por gas propano, mostrándose en las llamas el nivel de intensidad de las ondas sonoras.
1. Alguna fuente que cree la perturbación
2. Un medio que reciba la perturbación
3. Algún medio física a través del cual elementos del medio puedan influir uno al otro

Hipótesis
El sonido es una perturbación que hacemos a un determinado medio físico (como aire, agua, metal, etc.) de tal modo que lo que producimos en él es una onda mecánica de naturaleza Longitudinal. En el caso del aire son las partículas que lo componen las que vibran, y la frecuencia y amplitud de esta vibración dependerán de la fuente sonora que las está produciendo. Así por ejemplo cuando tocamos la cuerda de una guitarra, ésta comienza a vibrar y es esa vibración la que perturba el medio que lo rodea (aire en este caso). Entonces la cuerda vibrante perturba a las moléculas de gas que están a su alrededor, haciéndolas oscilar con la misma. En otras palabras, lo que hace la cuerda es modificar la densidad del aire, lo hace oscilar, y esta perturbación se transmite como una onda longitudinal por todo su alrededor, provocando que la concentración de partículas gaseosas varíe en el tiempo mientras pasa por ahí la onda sonora.


• Conexiones de gas:
corta ambas mangueras por la mitad, conecta una de ellas a la llave de paso y por el otro extremo al regulador (aquí podrías ahorrar comprando de inmediato una llave con regulador, llamado "regulador de soplete"), por el otro extremo del regulador añade otro retazo de manguera y conéctalo a la T de bronce, de ésta saca los otros dos trozos de manguera y pon los conectores en sus extremos respectivos. Recuerda siempre poner antes de cada conexión la abrazadera correspondiente y en cada conexión de bronce unas 8 vueltas de Teflón amarillo. Asegura las abrazaderas y retira el Teflón sobrante.


• Soporte y montaje
: Dobla las latas de zinc de 40x3 cm, alrededor del tubo y pon diametralmente opuestos y paralelos a cada una de ellas dos trozos de latas de de zinc de 15x2 cm con tornillos y tuercas, dobla unos 5cm de esta última y hazle una perforación, para posteriormente fijarlo a la base de madera. Asegura con dos tornillos y tuercas cada uno de los soportes al tubo y por último asegura con soberbios cada uno de las patitas al listón de madera. Conecta las terminales de las manqueras de gas al tubo y la llave de paso al balón de gas licuado, tapa los orificios del tubo con mastín tape y antes de poner fuego, da la llave de paso y regula que pase un poco de gas (lo evidenciarás porque la membrana de látex se inflará), con una esponja, agua y jabón cerciora que en todas las conexiones no hayan filtraciones, te darás cuenta porque saldrán pequeñas burbujas.


marco teórico
JOHN LE CONTE en 1858 descubrió que las llamas eran sensibles al sonido. En 1862 RUDOLPH KOENIG demostró que la altura de una llama podría verse afectada por la transmisión de sonido en el suministro de gas, y el cambio con el tiempo podría ser mostrado con rotación de espejos. KUNDT, en 1866, demostró con una acústica, ondas poniendo semillas de LYCOPODIUM o polvo de corcho en un tubo. Cuando el sonido se presentó en el tubo, el material del interior alineado en nodos antinodos y en consonancia con la oscilación de la ola, crearon una ola de pie. Más tarde, en ese mismo siglo, demostraron que las pequeñas llamas podrían utilizarse como indicadores de presión.. El gas tiene zonas en que la onda es más larga ya que recibe presión de la onda y otras zonas donde la onda no presiona y apenas se ve la llama. Estas llamas nos dibujan la longitud y la frecuencia de la onda.
Biografía de Heinrich Rubens
Rubens asistió a la escuela secundaria en Frankfurt "Wöhlerschule" y estudio en 1884 en la Universidad Técnica de Darmstadt ingeniería eléctrica, la cual continuó en Berlín. En 1885 cambió de tema y estudió física para mover la primavera de 1886 en Estrasburgo. En Estrasburgo, oyó todas las conferencias de August Kundt, donde recibió su doctorado en Berlín en 1888. En 1892 fue capaz de habilitación en la Universidad de Berlín.
Desde 1892 fue profesor y desde 1895 como profesor de física en la Universidad de Berlín en 1900 fue profesor en la Technische Hochschule de Berlín-Charlottenburg, a continuación, a partir de 1903 en la Academia Técnica Militar de Berlín y de nuevo en 1906 en la Universidad de Berlín. En 1907 se convirtió en miembro de pleno derecho de la Academia Prusiana de Ciencias, 1908 miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Göttingen y en 1918 miembro correspondiente de la Academia Bávara de Ciencias.
Rubens trabajó en la radiación electromagnética, especialmente en el infrarrojo. En 1900 se demostró mediante mediciones que la ley de Wien no se aplica a la región de longitud de onda larga. Esto precisos estudios de la radiación del cuerpo negro fueron esenciales para el origen de la teoría cuántica de Max Planck. También desarrolló el tubo de llama Rubens del mismo nombre.
Rubens fue enterrado en el cementerio de la vieja San Mateo en Berlín-Schöneberg. La tumba pertenece a las tumbas de honor de Berlín.

Procedimiento para construir
• Tubo
: Si el tubo de zinc está corrugado por uno de sus extremos aconsejamos cortarlo, pues será un impedimento para sellar los extremos, luego de esto colocar mastín tape de punta a cabo ubicando con un lápiz el punto central, marca a cada lado un máximo de 30 puntos equis-espaciados cada media pulgada (aproximadamente 1.25cm) de manera tal que dejes sin puntear 10 cm a cada extremo del tubo, este espacio servirá para sellar los extremos y adosar los soportes. Acto seguido busca una tabla de 10x10cm y un espesor de 1 cm mínimo, coloca la tabla dentro del tubo y perpendicular al mastín tape, con un martillo y una punta de 1 pulgada perfora cuidadosamente en cada uno de los puntos hechos sobre la cinta, asegúrate que los orificios queden regulares y aproximadamente del mismo diámetro, retira el mastín y procede a marcar los orificios por donde alimentarás de gas el tubo, divide en tres el largo del tubo y márcalo, con la misma técnica descrita anteriormente

• Se perfora con una broca de diámetro menor al de los trocitos de cañería de cobre, posteriormente limar hasta lograr el ancho necesario para que dicha cañería entre ajustada.

Conclusiones
• Cuando se cambia la frecuencia de la señal de la bocina, cambiara también la longitud de las ondas formadas en el interior del tubo.

• Con este experimento, se logra ver con facilidad el funcionamiento y comportamiento de las ondas sonoras.

• El sonido cuando viaja a través del aire genera ondas de presión, las cuales pueden ser representadas en el tubo de Rubens.

Agradecimiento

Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por estar conmigo en cada paso que doy, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente Este proyecto es el resultado del esfuerzo conjunto de todos los que formamos el grupo de trabajo. Por esto agradezco a nuestro director Daniel Guzmán B, a nuestra tutora Eva por su paciencia y apoyo incondicional, a mis compañeros Carol Inga Zúñiga, Xiomara Muñoz Ramírez, Omar Tovar Rojas, Miguel Zamudio Orcoapaza y mi persona, quienes a lo largo de este tiempo han puesto a prueba sus capacidades y conocimientos en el desarrollo de este nuestro trabajo en el cual ha finalizado llenando todas nuestras expectativas. A nuestros padres quienes a lo largo de toda nuestra vida nos han apoyado y motivado en nuestra formación académica, creyeron en nosotros en todo momento y no dudaron de nuestras habilidades. A nuestros profesores a quienes les debemos gran parte de nuestros conocimientos, gracias a su paciencia y enseñanza y finalmente un eterno agradecimiento a este prestigioso colegio sacos oliveros la cual abrió sus puertas a jóvenes como nosotros, preparándonos para un futuro competitivo y formándonos como personas de bien.

Gracias
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