El tubo de Rubens

El tubo de Rubens

El sonido cuando viaja a través del aire genera diferencias de presión. El tubo de Rubens es un aparato que nos muestra estas variaciones de presión en forma de onda transversal, visualizándolas a través del gas propano. 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. El efecto que se logra es idéntico a los que podemos ver cuando en un reproductor multimedia (como Windows Media ) usas un analizador de música, y este cambia de formas y colores según su ritmo, lo que se llama "efecto ecualizador".

Información General.

Un tramo de tubería está perforada en la parte superior y se sella en ambos extremos - un sello se adjunta a un pequeño altavoz o un generador de frecuencia, el otro a un suministro de un gas inflamable (tanque de propano). El tubo se llena con el gas, y el escape de gas de las perforaciones se enciende. Si una frecuencia constante adecuada se utiliza una onda estacionaria se puede formar en el tubo. Cuando el altavoz está encendido, la onda estacionaria creará puntos con oscilación de presión (superior e inferior) y puntos con presión constante (nodos de presión) a lo largo del tubo. Cuando la presión es oscilante debido a las ondas de sonido, menos gas se escapará de las perforaciones en el tubo, y las llamas serán más bajos en esos puntos. En los nodos de presión, las llamas son más altas. Al final de la velocidad del tubo molécula de gas es cero y la presión oscilante es máxima, por lo tanto bajo las llamas se observan. Es posible determinar la longitud de onda de los mínimos y máximos de llama con sólo medir con una regla.

Explicación

Desde los tiempos promedio de la presión es igual en todos los puntos del tubo, no es fácil explicar las intensidades de llama diferente. La altura de la llama es proporcional al flujo de gas, como se muestra en la figura. Con base en los principio de Bernoulli , el flujo de gas es proporcional a la raíz cuadrada de la diferencia de presión entre el interior y exterior del tubo. Esto se muestra en la figura de un tubo de ondas estacionarias, sin sonido. Basado en este argumento, la altura de la llama no depende linealmente de la presión local, en función del tiempo. El tiempo medio de la corriente se reduce en los puntos con presión oscilante y por lo tanto las llamas son más bajos.

Historia

John Le Conte en 1858 descubrió que las llamas fueron sensibles al sonido. En 1862 Rudolph Koenig puso de manifiesto que la altura de la llama podría verse afectado por la transmisión de sonido en el suministro de gas, y el cambio a medida que pasa el tiempo se pudo mostrar con espejos en rotación. August Kundt , en 1866, demostró una acústica onda estacionaria mediante la colocación de semillas

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