Osciloscopio
Frecuencia: 20 KHz 25 KHz 30 KHz
Modo: X-t X-Y

Distancia (cm):
Determinación de la velocidad del sonido

El sonido, en un fluido, es una onda mecánica logitudinal.

La imagen de arriba a la derecha, es un esquema del montaje experimental. La salida del generador de ondas se conecta tanto al altavoz como a un canal del osciloscopio. La onda producida por el altavoz llega al micrófono. Y la salida de este último se conecta al otro canal del osciloscopio.

En el fislet de arriba a la derecha, se representa la salida del osciloscopio. La onda de arriba es la salida del generador de ondas. Mientras que la de abajo es la salida del micrófono.

Si vamos moviendo el micrófono veremos cómo la onda de abajo va teniendo una diferencia de fase respecto de la de arriba. A medida que seguimos moviendo el micrófono llegará un momento en que las dos ondas volverán a estar en fase. Nos habremos movido una longitud de onda (o un número entero de ellas).

La distancia entre dos posiciones en fase consecutivas es la longitud de onda. Y conociendo la frecuencia de la señal del generador de funciones, podemos calcular la velocidad del sonido en el aire, a la temperatura del laboratorio: vs=lambda*frecuencia.

El modo X-Y del osciloscopio, consiste en enviar la señal de un canal al eje X y la del otro al eje Y. En este modo, las dos ondas estarán en fase cuando aparezca en la pantalla una recta de pendiente positiva.

Para tener una idea cualitativa de lo que está ocurriendo, pulsar en el botón "Mostrar moléculas". Se mostrarán las moléculas del aire y se activarán varios botones. Con el botón "Marcha" empezamos la animación de las moléculas. Puede verse cómo avanza la onda sonora.

Si bien la onda sonora avanza, las moléculas oscilan alrededor de su posición de equilibrio. Según la distancia al altavoz esta oscilación puede estar desfasada respecto de éste. Las moléculas que estén a una distancia n*lambda del altavoz, oscilan en fase con él. Para ver esto mejor, pulsar en el botón "Marcar lambda". Dichas moléculas quedarán marcadas y se ve cómo oscilan en fase.