Autores:
Antonio Moya Ansón.
Lo primero que haremos es construirnos un órgano de tubos, de PVC, haciendo uso de las proporciones de la escala cromática; aunque un procedimiento sencillo puede ser conseguir un tubo de tamaño intermedio e identificar en él la nota musical que se amplifica, simplemente poniendo el oído (y siendo capaz de identificar la nota que se está escuchando). A continuación, sabiendo las frecuencias del primer armónico de las demás notas, podemos ir cortando los tubos, pues hay una relación lineal entre longitud y frecuencia.
Una vez construido el órgano, o al menos algunas notas de la escala, tendremos listo nuestro dispositivo para escuchar a los tubos resonar. Cogeremos un micrófono, conectado a un altavoz con amplificador, y lo acercaremos con cuidado a la boca de cada tubo. El micrófono recogerá el leve sonido que es seleccionado en el tubo (en principio sólo audible si pusiésemos el oído junto al tubo), y el altavoz lo amplificará. De este modo, el sonido amplificado volverá a entrar en el tubo y será recogido de nuevo en el micrófono, produciendo nuevas amplificaciones. A los pocos instantes, escucharemos claramente en el altavoz el sonido que resuena en el tubo, como si se tratase de un instrumento musical. Si vamos cambiando de tubo, se irán seleccionando distintas notas.
Una variante muy interesante del experimento consiste en construir una estructura de tubos en forma de U, donde la unión de las dos partes horizontales sea móvil; de este modo, repitiendo el experimento anterior, pero modificando ahora a voluntad la longitud del tubo en forma de U, podremos seleccionar distintos sonidos y conseguiremos un sonido como el de la sirena de las ambulancias. Hemos construido un trombón con tubos de PVC.
¿Qué se pretende demostrar?
El principio físico que se pone de manifiesto es este experimento es la Resonancia del sonido en tubos abiertos o cerrados, pero dándole un enfoque distinto, pues con ayuda de un micrófono y un altavoz podremos escuchar el sonido que el tubo selecciona en función de su longitud. Así mismo, se comprende el funcionamiento de un trombón, instrumento de viento-metal, en el que la longitud del tubo se hace variar para seleccionar una u otra nota musical.
Dirigido a:
Gran público
Secundaria
Materiales necesarios:
Tubos de PVC de distinta longitud, de 75mm de diámetro y 3mm de grosor.
Micrófono
Amplificador
Altavoz
Riesgos:
Los experimentos descritos no entrañan ningún riesgo.
Para saber más:
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Adolf Cortell: “Las ondas. La luz y el sonido”. Editorial Horsori. Página 60.
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Paul G. Hewitt: “Física Conceptual” 9ª Edición. Pearson Educación. Págs 389 a 395
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Paul A. Tipler, Gene Mosca: “Física para la Ciencia y la Tecnología”. Vol 1. Editorial Reverté. Pág 548ss
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Antonio Moya: “Curso de Física. 2º de Bachillerato”. ISBN: 978-84-614-3377-3.
Observaciones:
Interesa que el micrófono sea pequeño en relación al diámetro de los tubos, pues al acercarlo, si sus dimensiones son grandes, como me ocurrió en el experimento que se puede observar en las fotos, el tubo se comporta como cerrado por un extremo, y escucharemos una nota medio tono más baja que la que escucharemos con los dos lados abiertos