Aparatos para la enseñanza de las leyes físicas del siglo XIX

FELIU Y PÉREZ, B: Curso elemental de Física experimental y aplicada y nociones de Química Inorgánica.

Laboratorio de física del I.E.S. Ibáñez Martín. Lorca

SONÓMETRO

COLECCIÓN

Acústica

FUNCIONAMIENTO

Es un aparato destinado a comprobar las leyes de las vibraciones transversales de las cuerdas. Si sólo dispone de una cuerda recibe el nombre de monocordio. Estas leyes determinan como varía la frecuencia en función de la longitud, del diámetro, de la tensión y de la densidad del material.

El aparato consiste en una larga caja de madera rectangular de resonancia sostenida por dos pies o caballetes por los que pasa la cuerda. Con esta resonancia consigue reforzar el sonido. En su parte superior se tienden dos cuerdas de diámetros y sustancias diferentes, fijándolas por un extremo y sujetándolas por otro, ya por medio de clavijas giratorias, ya suspendiendo pesos, en cuyo caso pasan por una polea. Las longitudes de las cuerdas pueden limitarse por medio de caballetes móviles que están entre los dos fijos. De esta forma podemos mantener fijas tres de las condiciones y variar la cuarta alternativamente, comprobando de esta forma las cuatro leyes.

LEYES

Representando por l la longitud de una cuerda, es decir, la parte vibrante comprendida entre los dos caballetes A y B (fig. 137), por r al radio de su sección, por d su densidad, por P el peso que la tiende, y por n el número de vibraciones en cada segundo, se encuentra, por medio del cálculo, n=1/rl P/p d; representando p la relación de la circunferencia al diámetro. Se deduce de esta fórmula las cuatro leyes siguientes:

1.º Siendo constante la tensión de una cuerda, el número de vibraciones, en un tiempo dado, está en razón inversa de la longitud.

2.º En igualdad de condiciones, el número de vibraciones está en razón inversa del radio de la cuerda.

3.º El número de vibraciones de una misma cuerda es directamente proporcional a la raíz cuadrada del peso que la tiende.

4.º A igualdad de circunstancias, el nº de vibraciones de una cuerda es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su densidad.

  En música, tienen su aplicación estas leyes en los instrumentos de cuerda, en los cuales se hace variar la longitud, el diámetro y la tensión de las cuerdas hasta que den tal o cual nota.

BIBLIOGRAFÍA

DELGADO, Mª ÁNGELES, LÓPEZ, J. DAMIÁN Y OTROS: La recuperación del material científico de los gabinetes y laboratorios de Física y de Química de los institutos y su aplicación a la práctica docente en secundaria, en XXI Encuentros de Didáctica de las Ciencias Experimentales. Servicio editorial UPV, 2004, pp.361-380.

FELIU Y PÉREZ, BARTOLOMÉ: Curso elemental de Física experimental y aplicada y nociones de Química Inorgánica. Sexta edición. Imprenta de Jaime Jepus, Barcelona, 1886, página 168.

GANOT, ADOLPHE: Tratado elemental de física experimental y aplicada y de meteorología. 2º edición. París 1871.

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