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Referencia de los instrumentos sonoros, como cuerda y tubos abierto y cerrados.
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INSTRUMENTOS SONOROS Fuentes sonoras: Una fuente de sonido es todo cuerpo vibrante capaz de producir ondas elásticas en el medio que las rodea, siendo las más simples: las cuerdas y tubos sonoros. Cuerdas sonoras: Cuando una cuerda fija en sus dos extremos se hace vibrar, se observará la formación de un sistema de ondas estacionarias, debida a la interferencia que tiene lugar entre ondas directasó incidentes y ondas reflejadas. La vibración más sencilla que se puede obtener en una cuerda se da cuando ésta se excita en su centro, en dicho caso habrá formación de dos nodos en los extremos y un vientre en el centro. El sonido producido por esta forma de vibración, se denomina fundamental y es el más grave; si la cuerda se hace vibrar de otro modo, se puede producir cualquier número de nodos y vientres, lo cual da origen a una serie de sonidos de frecuencias crecientes, llamados armónicos o sobretonos, tal como se muestra en las gráficas siguientes:
La ecuación de la frecuencia del sonido producido por una cuerda, se obtiene a partir de la velocidad de propagación de las ondas: Cuando se produce la frecuencia correspondiente al primer armónico en la longitud de la cuerda se produce media longitud de onda:
Se concluye, que para cualquier armónico, la longitud de onda se calcula con De tal manera que la frecuencia de los armónicos se haya a partir Sí la cuerda presenta un grosor, se conoce su densidad y tenga un radio r, entonces su masa por unidad de longitud es = r 2 , de tal manera que la frecuencia de vibración será:
Tubos sonoros: Son cavidades que pueden tener forma cilíndrica, prismática o cónica y se clasifica en tubos abiertos y cerrados Tubos abiertos: experimentalmente se ha comprobado que al ejerce presión sobre las moléculas de aire que contiene, vibran como se indica en la figura: nodos intermedios y vientres en los extremos abiertos. Los armónicos en los tubos abierto se calculan con la siguiente fórmula http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//3000/3212/html/22_ondas_estacionarias_en_tubos.html
trompeta trombón saxofón Tubos cerrados: cuando se comprime el aire en un tubo cerrado, al ejercer presión sobre la embocadura, se produce un vientre en el extremo abierto y un nodo en el extremo cerrado. Los armónicos en los tubos abierto se calculan con la siguiente fórmula
EJEMPLO: En una cuerda de 2m, la velocidad de las ondas es 10m/s. Halle las cuatro primeras frecuencias emitidas. DATOS: L = 2 m V = 10 m/s SOLUCIÓN Los armónicos en una cuerda se hallan a partir de la expresión: Sustituyendo: Como fn = nf1se tiene:
Ejemplo: Halle la frecuencia del tercer armónico de un tubo cerrado de 0.5 m de longitud. Sí el tuvo es abierto, halle dicha frecuencia. Datos Tubo : L = 0,5m Vs = 340m/seg f3, si es cerrado y abierto Solución Los amónicos en los tubos cerrados se hallan con: Los amónicos en los tubos abiertos se hallan con:
