Ondas: Tubos sonoros | Física

e aí [Música] e fala galera beleza professor raphael na área para mais uma aula de física aqui agora física vamos falar nessa aula sobre tubos sonoros mas antes de começar já vai se inscrever no canal vai dando o teu like nesse vídeo e ativando as notificações e se tu quiser muito mais conteúdo uma porrada de exercícios resolvidas em vídeo preparação completa para o enem para os principais vestibulares do brasil tem contra onde na plataforma do pura física o link que está embaixo pura física ponto com ponto br vai lá escolhe ou dos seus planos e

vem estudar comigo no ambiente com conteúdo exclusivo monitoria pdf missão de exercícios para baixar e muita muita aula muito exercício resolvido em vídeo bora lá começar os tubos sonoros pessoal vamos começar então a estudar os tubos sonoros o que que se estuda nos tubos sonoros da verdade a gente vai ficar concentrada aqui nessa aula sobre o estudo de padrões de ondas sonoras que se formam dentro de tubos quando o vento é posto para mim afinal de contas o som é isso é o som é uma vibração do ar ele se propaga pelo ar é claro

esse padrão se forma por exemplo tudo sonoros é o estudo de como as ondas como são se forma dentro de instrumentos de sopro por exemplo agora é bastante importante que para tu entender os padrões que a gente vai isso daqui os modos de vibração que a gente vai estudar que para os tubos tu tem que estar bem firme tu tem que ter já assistindo entendido bacana a nossa aula sobre ondas estacionárias formadas em uma corda por quê porque muito do que a gente viu nessa aula eu vou resgatar aqui para os tubos famosos tanto é

que eu abro a nossa aula revisando um pouquinho alguns elementos lá das ondas estacionárias formada em uma corda não se esqueçam que esses pontos aqui onde a corda não vibrava a gente chamava de nó e a região que tinha oscilação a gente chamava de ventre ah e também vai ser muito importante enxergar ao longo da sala que um comprimento de onda corresponde a dois ventres não esqueçam esse a gente viu na aula de ondas estacionárias tá se tu não lembra que entender porque vai lá nessa aula então dois ventres corresponde a um comprimento de onda

inteiro obviamente a gente daí conclui que um único ventre corresponde a meio comprimento de onda e metade de um ventre só pegar metade realmente eu terei um quarto do comprimento de onda e só que vai ser bastante importante tu consegui enxergar para tu entender o que vem a seguir antes de 20 partir para os modos de vibração a gente tem que entender que diferentemente das ondas estacionárias em cordas que sempre terminam olha só em nós as extremidades das cordas sempre terminam em nós os tubos e podem terminar em nós ou podem terminar em ventres dependendo

da abertura do tubo não por isso a gente estuda dois tipos de tudo aqui os tubos abertos nas duas extremidades e os tubos com apenas uma extremidade aberta ea outra extremidade obviamente fechada a gente tem que saber que quando a extremidade é aberta a onda estacionária que se forma no ar lá dentro precisa terminar no ventre tá precisa terminar no ventre aonde os fungos está aberto terminei ventre e aonde outubro está fechado a onda estacionária termina inox então nesse caso aqui do primeiro tubo que eu trouxe os dois lados estão abertos eu tenho a onda

terminando em um ventre dos dois lados e no tubo de baixo eu tenho ventre do lado aberto como é possível ver aqui oi e eu tenho nó do lado fechado outra coisa que eu quero que vocês enxergue baseado no que eu expliquei rapidamente aqui no que eu revisei rapidamente sobre a corda é que nesse tubo aqui com as duas extremidades abertas reparem eu tenho a formação de um ventre inteiro porque eu tenho aqui olha só isso aqui é um quarto de ventre eu tenho um quarto de ventre aqui essa cor não ficou boa não deu

contraste que eu desejava vamos lá essa essa parte aqui é um quarto de comprimento de onda isso aqui é o outro 14 de comprimento de onda na verdade e o formei aqui um ventre inteiro ou seja eu formei meio comprimento de onda nesse primeiro tubo e aqui no tubo de baixo nós temos apenas um quarto de comprimento de onda porque nós temos apenas metade de um ventre isso vai ser bastante importante para os modos e pensam que a gente vai ver na próxima tela vamos estudar agora então os modos de vibração dentro dos tubos sonoros

assim como a gente fez para as costas vamos para os tubos que são os modos de vibração mesmo são as diferentes frequências que um tubo que o mesmo tubo aceita que conseguem formar padrões de ondas estacionárias no ar lá dentro a gente começa com o modo fundamental humano fundamental é a menor frequência capaz de produzir uma onda estacionária dentro do tubo então no modo fundamental vocês estão vendo que a gente está formando um ventre por isso a gente chama o modo fundamental de n = 1 ou primeiro harmônico ea menor frequência a gente chama essa

frequência de f0 ou frequência fundamental do tubo vocês tão vendo que no módulo é igual a um formou-se exatamente um ventre e a gente sabe a gente viu na tela anterior que um ventre é meio comprimento de onda então eu tô vendo meio comprimento de onda ocupar o tamanho do tubo inteiro e o nosso tubo como tá aqui em cima tem um tamanho tem um comprimento l então isolando-o lambida eu tô vendo que o comprimento de onda do tubo vale 2l vai ser importante a gente conseguir determinar para as questões consegui determinar o comprimento de

onda a partir do modo de vibração e do tamanho do tubo quando a gente vai para o segundo modo de vibração reparem que a gente tem dores ventres se formando aqui eu tenho esse evento inteiro aqui no meio né no meio do tudo e nas extremidades soma esses dois pedacinhos da outro ventre então a gente está aqui com dois ventres inteiros n = 2 o que significa que a gente dobrou a frequência em relação à frequência é fundamental tu agora eu tenho duas metades de comprimento de onda hora duas metades é uma onda inteira é

um comprimento de onda inteiro ocupando o tamanho do tubo então o módulo é igual a dois é aquele modo em que o comprimento de onda da onda formada vale exatamente o comprimento do tubo no terceiro modo de vibração adivinha quantos ventos a mente vai ter nós temos aqui um ventre dois ventres e três vem três inteiros estamos no modo n = 3 significa que triplicamos a frequência em relação a frequência fundamental e o que que aconteceu com o comprimento de onda hora eu tô vendo que eu tenho três metades de comprimento de onda lá dento

ocupando o tamanho l do tubo isolando lâmina aqui passou dois multiplicando fica 2 l / 3 ou seja o comprimento de onda nesse caso é dois terços do comprimento do tubo e finalmente só mais um exemplo no quarto modo de vibração vocês podem ver que a gente tem 4 vem transformados a gente tem quatro vezes a frequência fundamental quatro ventre significa quatro metades hora pessoal quatro metades são dois internos então eu tenho duas ondas inteiras formadas não comprimento l no tamanho do tubo ou seja cada onda ocupa metade do tubo comprimento de onda é metade

do comprimento do tubo essas são todas as relações que tu pode deduzir na hora da prova mas existe uma equação para determinar o comprimento de onda do tubo o comprimento de onda de um tubo sonoro do modo de vibração lambida vai ser dado por dois l l ao comprimento do tubo / n que é o modo de vibração o número de ventre o número de 6 as ondas que se formam a dentro sendo que n pode ser igual a 1 2 3 4 5 e assim por gente pode ser qualquer número inteiro porque eu tenho

que formar nos tubos números inteiros de ventre vamos ver agora os tubos fechados em uma extremidade aberta em outra beleza vamos entrar agora no tubo com uma extremidade aberta e uma extremidade fechada e esse é diferente de tudo o que a gente já viu até aqui sobrou nos estacionárias porque o tubo aberto dos dois lados ele é exatamente igual a onda estacionária que se forma em uma corda a gente vai vendo múltiplos de ventre ou seja múltiplos de 6 onda de meio lambida se formando conforme a frequência vai dobrando triplicando quadruplicando etc uns tubos que

são fechados no lado e abertos no outro tem um comportamento diferente porque eles é bem terminar em ventre dos dois lados que eles têm que terminar em nosso lado e ventre de outro por isso olha só já repara aqui no primeiro modo de vibração em n igual a um quando se estabelece em é igual ao quando se estabelece a frequência fundamental vamos chamar de f0 também eu tenho aqui um padrão que termina em nó na extremidade aberta a fechada perdão e inventre na extremidade aberta como falei no início do vídeo no início da aula isso

aqui corresponde a meio ventre que corresponde a mim um quarto do comprimento de onda um quarto do ambiente então no primeiro modo de vibração nós temos 14 do lambda ocupando o tamanho l do tubo e portanto o lambda corresponde a quatro vezes o tamanho do tubo agora se liga o seguinte o próximo a vibração vamos contar que ao n = quanto não é um é igual a dois porque agora a gente não conta número de ventres a gente conta número de meios ventre ou seja 20 conta quantidades de quartos de landa esse é o meu

bloquinho fundamental no tubo aberto o bloquinho fundamental do modo de vibração era o vento inteiro 6 lambda meio comprimento de onda aqui o bloquinho fundamental é meio ventre é um quarto do lambda vocês estão vendo que eu tenho aqui meio ventre e de vídeo vendo na metade eu tenho mais meio e mais meio eu tenho três quartos do comprimento de onda eu tenho três metades de ver entre então que eu tenho três quartos do comprimento de onda ocupando o tamanho l do tubo logo o comprimento de onda é 14 l / 3 como eu tenho

três quartos de comprimento de onda 3 metades de ventre esse é o modo m = 3 significa que eu fiz o quê para frequência hora se antes cabia um quarto de lambida e eu achar tem a onda para caber 3 quartos e lembra três vezes mais eu deixei a onda três vezes menor significa que eu tripliquei a frequência em relação a frequência fundamental no próximo o modo de vibração olha quantos quartos de onda a gente tem a gente tem um dois três em 4 e 5 nós estamos no quinto modo de vibração significa que eu

aumentei a frequência cinco vezes e significa que dentro do tubo eu tenho quantos quartos eu tenho cinco quartos de lâmina dentro do tubo ocupando o tamanho l logo o lambda é quatro quintos do tamanho l do tubo e finalmente nesse próximo modo de vibração vocês tão vendo que eu tenho um dois três quatro cinco seis sete quatro de comprimento de onda 7 quartos de lambda ocupando o tamanho l do tubo e portanto o lambda vai ser quatro sétimos do tamanho do tubo seja eu tô no sétimo modo de vibração e igual a 7 significa que

o homem em 7 vezes em relação a frequência fundamental você separar o que a gente pulou os números pares dos modos de vibração por quê que isso acontece no tubo com a extremidade fechada do lado aberto do outro porque se eu fosse botar os números pares do modo de impressão ou seja eu tô no primeiro modo de vibração eu tenho um quarto do comprimento de onda se eu fosse botar o outro um quarto do comprimento de onda totalmente fora de escala e bem torto aqui eu ia terminar com o tubo em nó na extremidade fechada

eu iria terminar com o tubo em nó na extremidade fechada para fazer o n = 4 para fazer o igual a 6 eu teria que terminar em nono na extremidade fechada para fazer o n = 8 teria que terminar enorme a extremidade fechada e não pode fechada não perder aberta à direita a extremidade aberta e eu não posso terminar em nó na extremidade aberta o que terminar em ventre por isso que os números pares uma pagar que por isso que os números pares de modos de vibração são proibidos caixa seu rosto não esqueci nada significa

tem uma forma se tu quiser tu pode deduzir como eu falei o comprimento de onda a partir disso aqui que a gente discutiu ou tu pode apelar para nossa equação em que o comprimento de onda lambda vai ser 4xl o tamanho do tubo / n o modo de vibração só que agora o n só vai poder assumir os valores ímpares 1357 e assim por diante não vamos poder ter os valores pares então esses são os modos de vibração do tubo que aberto de um lado fechado do outro muito bem pessoal essa foi a nossa aula

sobre tubos sonoros espero que tenha gostado se ficou alguma dúvida larga aí nos comentários que a galera aqui o que ajuda quer mais conteúdo de física para enem para vestibulares tu encontra na plataforma do pura física por appespiao.com.br e também no meu instagram do arroba pura física te espero lá e te aguardo em uma próxima aula aqui no canal também a gente se ver fui nessa