Tubo De Rubens

FÍSICA

ÁREA

LOCAL

CATEGORÍA

INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL

MODALIDAD

FUEGO MUSICAL

TÍTULO DEL TRABAJO

8020071

FOLIO DE INSCRIPCIÓN

F.A.M.A

PSEUDÓNIMO DE INTEGRANTES2

Las ondas de la música: Fuego musical

Resumen:

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 será realizado por F.A.M.A, y fue nombrado como

Fuego Musical, el cual consiste en colocar de un extremo el gas y del otro 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 será totalmente en vivo aunque algunas canciones van a ser

pregrabadas.

Queremos tener una representación visual y auditiva de música en vivo y de una

grabación, con la finalidad de ver la forma de onda al interaccionar la presión del gas y la

presión del sonido.3

FUEGO

MUSICAL

sonido

onda longitudinal

En dirección de la

propagación

onda transversal

perpendicular a la propagación

presión de un gas

fuerza sobre un

área

compresiones y

expansiones

onda

estacionaria

nodos

antinodos

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 y después con un violín y una guitarra, 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.

Marco teórico:

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. Para esto partiéremos del siguiente diagrama conceptual sobre nuestro

experimento.4

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.

Acústica: Parte de la física que estudia los fenómenos relacionados con el sonido.

Onda: Es una perturbación que se propaga y transmite solamente movimiento y energía

sin la necesidad de transmitir masa y partículas. Tiene cuatro elementos: cresta, valle,

amplitud y longitud de onda.

Onda sonora: Onda longitudinal que se produce por hacer vibrar los cuerpos y es captada

por el oído.

Diagrama 1.- Sobre algunos de los conceptos más importantes en nuestro experimento.

Figura 1. Elementos de una onda.5

Sonido: Onda longitudinal que se puede transmitir en medios gaseosos, líquidos y sólidos;

tiene tres cualidades: intensidad (energía de vibración), tono (agudo/grave) y timbre

(diferencia a sonidos del mismo).

Onda estacionaria: se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con

igual amplitud, longitud de onda (o frecuencia) que avanzan en sentido opuesto a través

de un medio.

Se producen cuando interfieren dos movimientos ondulatorios con la misma frecuencia,

amplitud pero con diferente sentido, a lo largo de una línea con una diferencia de fase de

media longitud de onda.

Las ondas estacionarias permanecen confinadas en un espacio (cuerda, tubo con aire,

membrana, etc.). La amplitud de la oscilación para cada punto depende de su posición, la

frecuencia es la misma para todos y coincide con la de las ondas que interfieren. Hay

puntos que no vibran (nodos), que permanecen inmóviles, estacionarios, mientras que

otros (vientres o antinodos) lo hacen con una amplitud de vibración máxima, igual al

...