Tubo Rubens

Objetivo

El proyecto que se realizará tiene varios objetivos, entre ellos se encuentran, principalmente, realizar el tubo de Rubens, ya que aunque es un proyecto que se debe realizar en la materia de física, se nos hace muy atractivo y sobretodo, entretenido; esperamos conseguir el resultado final, y nos gustaría poder realizarlo de tal manera que se pueda ver perfectamente las ondas a través del fuego que sale por los orificios del tubo.

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. 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.

Cuando comienza a salir sonido por la bocina, lo que esta ocurriendo es que es el parlante mismo el que esta vibrando, transmitiendo así esa perturbación, a través del aire, hasta que ésta llega a la membrana de látex que se encuentra en uno de los extremos del tubo. Así la oscilación del parlante que es transmitida al aire y luego a la membrana de látex, siendo esta última, a raíz de su vibración, la que transmite la oscilación al gas del tubo, dicha perturbación genera diferencias de presión al interior del tubo. Pero como puede haber llamas de fuego altas, puede haber llamas bajas, ya que habrá zonas donde haya mayor concentración de partículas de gas, lo que se traduce en mayor presión del gas en ese sector; asimismo habrá zonas con menor concentración de partículas de gas haciendo que en esos lugares la presión del gas sea menor.

El tubo de Rubens es un experimento muy interesante, y este se realizará de tal manera que en este instrumento pasa un flujo constante de gas en el tubo; el gas puede salir, para producir la flama, por unos pequeños agujeros ubicados en la parte superior. Por otro lado, en un extremo del tubo se encontrara una bocina conectada a una fuente de voltaje, como por ejemplo, un reproductor de música. Se enviará una onda sonora sinusoidal con una frecuencia constante, es decir, un tono dado. Una vez la onda perturba la membrana, esta a su vez altera el gas de tal modo que lo hace oscilar estacionariamente. Esto ocurre porque una vez que la membrana envía ondas longitudinales usando el gas del tubo como medio, estas se reflejan cuando llegan al otro extremo. En resumen, lo que está ocurriendo mientras el gas se comporta estacionariamente es que habrá sectores, claramente definidos, donde la concentración de partículas será mayor, por tanto la presión lo será y así también la amplitud de la llama.

Este proyecto pretende mostrar las variaciones de presión de onda transversal del sonido cuando viaja a través del aire; demostrar una onda estacionaria y la relación entre las ondas de sonido y presión sonora,

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