3.3 Realització Experimental

3.3.1 Velocitat de les ones

Es disposa d'una màquina d'ones consistent en 42 cossos pendulars que pivoten sobre un mateix eix. Estan acoblats elàsticament i, d'aquesta manera, el desplaçament d'un pèndul es propaga en forma d'ona al llarg de la màquina. Un dibuix esquemàtic d'aquesta màquina es presenta a la figura 3.2 .

Figura 3.2: Màquina d'ones

El sistema motriu permet de moure amb una freqüència determinada el primer dels pènduls.
Ara determinarem la velocitat de propagació de les ones com a constant de proporcionalitat entre la longitud d'ona, , i del període, T.

Engegueu la font d'alimentació del motor i observeu el moviment dels diferents elements.
Amb l'ajuda del cronòmetre determineu el període de la vibració. Mesureu el temps necessari per fer 10 oscil·lacions i determineu-ne el període. Per tal de mesurar la longitud d'ona corresponent congeleu l'ona amb el fre integrat a la màquina, que s'activa engegant la font d'alimentació corresponent.
Repetiu les mesures per a 5 freqüències diferents del sistema motriu. Determineu la velocitat de propagació.

3.3.2 Observació de les ones en una corda de baix

Connecteu la sortida del generador d'ones ( 50) a l'entrada (Input) de l'amplificador, i la sortida posterior de l'amplificador a l'entrada 1 (CH1) de l'oscil·loscopi.
Engegueu el generador, l'amplificador i l'oscil·loscopi i premeu el botó Autoconfigurar. Trieu un senyal sinusoïdal i ajusteu la freqüència del generador a 440 Hz (corresponent al la). Observeu la pantalla de l'oscil·loscopi i a la vegada escolteu el so i comproveu l'efecte de variar l'amplitud del senyal del generador i de la seva freqüència.

Desconnecteu de l'entrada de l'amplificador el cable que ve del generador i connecteu-hi el cable que surt del baix..
Feu vibrar la segona corda (la) i observeu a la pantalla de l'oscil·loscopi el senyal mentre impediu que vibrin les altres tres cordes. Escolteu el so.
Connectant el jack del baix al sintonitzador digital podeu afinar la corda.

3.3.3 Mesura de la velocitat del so

Efectuarem la mesura de la velocitat del so en l'aire mitjançant la determinació de la longitud d'ona corresponent a un so de freqüència f aplicant la relació:

Connecteu el micròfon emissor a la sortida del generador d'ones ( 50 ) i, en paral·lel, a l'entrada 1 (CH1) de l'oscil·loscopi.

Engegueu el generador i l'oscil·loscopi i premeu el botó Autoconfigurar i després Medidas. Trieu un senyal sinusoïdal i ajusteu la freqüència del generador a uns 40 kHz i a una tensió de sortida de 6 V de pic a pic ("V pico-pico").
Mesureu amb l'oscil·loscopi la freqüència del senyal.
Col·loqueu el micròfon receptor a una certa distància de l'emissor ( ~1 cm) i connecteu-lo al canal 2 (CH2) de l'oscil·loscopi. Visualitzareu els dos senyals simultàniament i podeu desplaçar Posición CH2 fins a la mateixa referència. Desplaceu el receptor fins que els dos senyals estiguin en fase i mesureu la distància D₁que els separa. Allunyeu el receptor i compteu a la pantalla de l'oscil·loscopi el nombre de períodes complets, n , que es desfasen els dos senyals (procureu quensigui més gran de 4). Mesureu la distància D₂ que separa emissor i receptor. La distància recorreguda, D₂ - D₁ , conté un nombre enter de longituds d'ona i permet de determinar:

3.3.4 Mesures ambientals

L'aparell que mesura el nivell del so és el sonòmetre. Una imatge del sonòmetre que utilitzarem es presenta a la figura 3.3

Figura 3.3: Sonòmetre

Funcionament del sonòmetre:

Inici d'una mesura

Poseu l'interruptor en On. A la pantalla apareixen les lletres SC-2c i a continuació s'inicia la mesura i hi apareix Run i la funció seleccionada entre les dues disponibles:

• L_AF (Fast) mitjana ràpida de 125 ms.
• L_AS (Slow) mitjana lenta d'1 s.

Els resultats de la mesura es presenten en pantalla cada segon. La sel·lecció del mode.

Fi de la mesura

Polseu Stop per finalitzar la mesura i consultar l'altra funció i el Maximum. En polsar Run torna a mesurar i es perden els resultats anteriors.

Determinació del nivell de pressió sonora en duessales i al carrer.

Al laboratori

• Obteniu el resultats de tres mesures amb L_AF (Fast) i també de tres mesures amb L_AS (Slow)
• Dueu a terme les mateixes mesures al bar i a la finestra