Tubo De Rubens

Marco teórico.

El 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, que muestra gráficamente la relación entre las ondas sonoras y de presión de sonido.

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 transversales, 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.

Heinrich Rubens fue un físico alemán nacido en 1865. A pesar de que supuestamente trabajaba con mejores físicos recordados como Max Planck de la Universidad de Berlín.

En algunas de las bases para los físicos cuánticos, es más conocido por su tubo de llama, que fue demostrado en 1905.

Este tubo original de Rubens era una sección de cuatro metro de tubería con 200 agujeros espaciados uniformemente a lo largo de su longitud.

Cuando los extremos se sellan y un gas inflamable se bombea en el dispositivo de la presión edificio tendrá sólo una ruta para igualar.

El gas de escape puede ser iluminado para formar una fila de aproximadamente incluso llamas. Sobre la introducción de un altavoz a uno de los extremos cerrados, formas de onda de pie se puede ver en las llamas.

Dentro del tubo de Rubens, tan pronto como el gas se enciende llamas generalmente uniformes serán vistos. Esto se debe a que hay muy poca diferencia de presión entre una zona determinada del espacio interior del tubo. Una vez que el sonido se aplica a partir de un extremo, la presión cambiará dentro del tubo. Si el sonido de una frecuencia de ser fácilmente medible, la longitud de onda será visible en la serie de llamas, con las llamas más alto es que la compresión se está produciendo y la más baja donde rarefacción se está produciendo.

En este proyecto pretendemos reproducir el experimento del tubo de Rubens que sirve para representar las ondas sonoras y las diferentes intensidades, fue creado por Heinrich Rubens. Con un tubo de 4 metros con 200 orificios separados por 2 centímetros entre cada uno y lo llenó de gas para después encenderlo y mostrar las diferentes intensidades de la música utilizada.

En esta ocasión, este experimento fue nombrado como Fuego Musical, el cual consiste en colocar en el mismo extremo el gas y el sonido que se desea transmitir por medio de una bocina, el medio de propagación es el mismo gas, en el cual, las ondas ejercerán presión para que la llama salga a través de los orificios del tubo y así darnos una representación gráfica de fuego de la pieza musical a reproducir; en este caso, la música a ocupar será pregrabada.

Queremos tener una representación visual y auditiva de música grabada, con la finalidad de ver la forma de onda al interaccionar la presión del gas y la presión del sonido.

Introducción.

En este proyecto pretendemos hacer interaccionar la presión de un gas con la presión que ejerce el sonido dentro de un tubo metálico y observar la forma de onda que genera diferentes canciones. Para esto necesitamos primero ver como es la forma de onda de una canción en un reproductor de esta forma será posible tener un marco de referencia diferente al que siempre usamos: nuestros oídos, pero ahora con la combustión de un gas el efecto será visual y dese luego se formaran ondas estacionarias al rebotar el sonido en uno de los extremos.

El tubo de Rubens fue construido en 1904; funciona mediante el choque de las ondas sonoras y la presión que el gas ejerce sobre las mismas y esto provoca que las llamas sean visibles, dependiendo de la frecuencia de la música, la altura de las mismas va a variar.

Una longitud de tubo está perforado a lo largo de la parte superior y cerrado en ambos extremos - un sello se adjunta a un pequeño altavoz o generador de frecuencia, el otro a un suministro de un gas inflamable (tanque de propano).

El tubo se llena con el gas, y el gas que se escapa de las perforaciones está encendido. Si se utiliza una frecuencia constante adecuado, una onda estacionaria puede formar dentro del tubo. Cuando el altavoz está activado, la onda estacionaria creará puntos con presión oscilante y con puntos de presión constante (nodos de presión) a lo largo del tubo (superior e inferior).

Donde hay presión oscilante debido a las ondas sonoras, menos gas se escapa de las perforaciones en el tubo, y las llamas será menor en esos puntos. En los nodos de presión, las llamas son más altas.

Al final de la velocidad molécula de gas del tubo es igual a cero y la presión oscilante es máxima, por lo tanto se observó llamas bajas. Es posible determinar la longitud de onda de la llama mínimos y máximos simplemente midiendo con una regla.

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 rededor, provocando que la concentración de partículas gaseosas varíe en el tiempo mientras pasa por ahí la onda sonora.

Una vibración puede definir las características necesarias y suficientes que caracterizan un fenómeno como onda. El término suele ser entendido intuitivamente como el transporte de perturbaciones en el espacio, donde no se considera el espacio como un todo sino como un medio en el que pueden producirse y propagarse dichas perturbaciones a través de él. En una onda, la energía de una vibración se va alejando de la fuente en forma de una perturbación que se propaga en el medio circundante (Hall, 1980: 8). Sin embargo, esta noción es problemática en casos como una onda estacionaria (por ejemplo, una onda en una cuerda bajo ciertas condiciones) donde la transferencia de energía se propaga en ambas direcciones por

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