FISICA EXPERIMENTAL I LEFT 1ºsem. 05/06 ACÚSTICA BÁSICA Material utilizado Tubo acústico de comprimento variável equipado com altifalante e microfone. Diapasão (2) e microfone. Bobina com núcleo de ferro. Gerador de sinais. Osciloscópio. Cronómetro. Procedimento Experimental 1. Velocidade de propagação do som no ar Meça, usando o osciloscópio, o tempo necessário para uma onda sonora (emitida por um altifalante alimentado por um sinal rectangular de frequência entre 10 a 30 Hz) percorrer uma distância que pode modificar (tubo acústico de comprimento variável). Faça um número suficiente de medidas para poder estimar a velocidade de propagação do som no ar e o erro associado (a partir de uma representação gráfica). Estime a precisão da determinação, assim como a exactidão obtida. 2. Frequência de ressonância do diapasão Meça, usando o osciloscópio, o período da vibração de ressonância do diapasão excitado por percussão. Faça observações com pelo menos 2 valores diferentes de base de tempo e para cada um deles, escolha as condições de maior precisão. Estime o erro do período. Calcule a frequência e o erro associado. Repita para outro diapasão. Como devia proceder para determinar a referida frequência com maior precisão, com o equipamento de que dispõe no laboratório? Execute e prove experimentalmente. Estime a precisão das determinações, assim como a exactidão obtida com este método e compare com o anterior. A excitação do diapasão pode ser feita por indução electromagnética. Usando uma bobina com núcleo de ferro, à qual é aplicada uma tensão alternada sinusoidal, tente seleccionar o valor da frequência da tensão capaz de excitar o diapasão. 3. Amortecimento da vibração sonora no ar A amplitude do sinal sonoro, produzido pelo diapasão percutido, que é detectada num ponto no ar, vai declinar exponencialmente no tempo (devido ao atrito). A dependência no tempo dos valores máximos dessa amplitude Amax (t) pode ser descrita pela expressão Amax (t) = A0 e- λ t. O sinal detectado pelo microfone e que é observado no osciloscópio segue a mesma evolução no tempo. Observe essa evolução para dois diapasões diferentes (pelo menos 5 leituras, para cada). Usando uma representação gráfica adequada da função Amax (t) faça uma estimativa do coeficiente de amortecimento λ (e do erro).