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TUBO DE RUBENS

ASIGNATURA: FISICA 2

CATEDRATICO: LUIS HUMBERTO VALLECILLO.

ALUMNO: BRYAN ALBERTO GARRIDO SUAZO.

FECHA: 25/04/19

INTRODUCCIÓN.

En el siguiente informe será mostrado el desarrollo del experimento “Tubo de Rubens”, en el cual se demuestra gráficamente la relación entre ondas sonoras y la presión de un gas propano. Para la realización correcta de este experimento físico es necesario el uso de distintos materiales y muchas medidas de precaución que en el desarrollo del informe serán presentados.

OBJETIVOS.

General: Conocer en general el funcionamiento de las ondas mecánicas de naturaleza longitudinal, mostrando su comportamiento en las llamas que salen de acuerdo al tipo de sonido o música que sea emitido. Especifico:  Mostrar cuando el sonido se emite las partículas vibran y así se producen las ondas mecánicas.  Demostrar que las llamas son sensibles cuando se ponen en contacto con el sonido.

MARCO TEORICO. Un tubo de Rubens, también conocido como un tubo de ondas de llama permanente, o simplemente tubo de llama, es un antiguo aparato físico utilizado para la demostración de ondas acústicas estacionarias en un tubo. Inventado por el físico alemán Heinrich Rubens en 1905, a través de éste se muestra gráficamente la relación entre las ondas sonoras y la presión acústica, como un osciloscopio primitivo. En la actualidad sólo se utiliza de vez en cuando, como una demostración de enseñanza de la física.

La longitud de la tubería está perforada en la parte superior y se sella en ambos extremos - un sello se adjunta a un pequeño altavoz o el generador de frecuencia, el otro a un suministro de un gas inflamable (tanque de gas propano). El tubo se llena con el gas y el gas que se escapa de las perforaciones se enciende. Si se utiliza una frecuencia constante adecuada, una onda estacionaria se puede formar dentro del tubo. Cuando el altavoz está activado, la onda estacionaria creará puntos oscilantes (superior e inferior) y los puntos de presión con la presión constante (nodos de presión) a lo largo del tubo. Cuando hay presión oscilante debido a las ondas de sonido, menos gas se escapa de las perforaciones en el tubo, y las llamas será menor en esos puntos. En los nudos de presión, las llamas son más altas. En el extremo del tubo de la velocidad de la molécula de gas es cero y la presión oscilante es máxima, por lo que bajo las llamas se observan. Es posible determinar la longitud de onda de los mínimos y máximos de llama simplemente midiendo con una regla.

MATERIALES.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Tubo de acero de 3 pies y 40 mm de diámetro. Válvula de gas propano. Manguera de gas propano. Guante látex. Niple de ½ . Abrazaderas de metal. Chimbo de gas.

PROCEDIMIENTO. 1. Con el tubo de 3 pies y 40 mm de diámetro se realizan orificios de 1.5 mm cada 1 cm. 2. Una vez teniendo lo que es cada uno de los orificios de 1.5 mm cada 1 centímetro, se realiza una base de madera con sus abrazaderas para agregar la manguera de gas y que es una parte muy importante y delicada por el hecho de trabajar con gas. 3. Al tubo se le hace una reducción de ½ para poder añadir los niple correspondientes a la manguera. 4. Se agrega una válvula de gas para regular la cantidad entrante al tuvo y no vaya a generar un peligro. 5. Se coloca un guante de látex en un lado del tuvo y en ese mismo será colocada la bocina de sonido. 6. Procedente a realizar todos estos pasos como si fuera una estufa de gas se enciende con un fosforo el tuvo y se coloca la bocina donde se encuentra el guante de látex, así de esa forma generará lo esperado.

7. El realizar este experimento requiere muchas medidas de precaución, entre de las más importantes es tener una distancia de al menos 8 pies entre el chimbo de gas y el tuvo. 8. Asimismo analizar muy bien el tuvo para este no vaya presentar fugas de gas antes de llegar a cada uno de los orificios.

CONCLUSIÓN.

Se ha podido demostrar los conceptos relacionados al Tubo de Rubens, Así también se pudo mostrar que cuidados se debe tener al hacer un experimento de este tipo. Así también, tener cuidado con la realización de los huecos en el tubo de metal, puesto que si se los realiza de manera que estén cerca de la manguera que alimenta el sistema, este podría explotar, haciendo de esta forma muy peligrosa dicha experimentación.

ANEXOS.