Física 3.09 Ondas estacionarias en tubos sonoros abiertos, cerrados y semicerrados. Vasófono.

En este vídeo explicamos cómo se resuelven los ejercicios de ondas estacionarias en tubos sonoros. Primero recordamos la relación entre frecuencia y longitud de onda y a continuación planteamos los tres casos posibles dependiendo de si el tubo tiene sus extremos abiertos o cerrados. En todos los casos la velocidad de propagación de ondas será la del sonido en el aire: 340 m/s. Recordamos también que las gráficas representan en todo caso la amplitud de la perturbación transversal de las moléculas del aire.
En los extremos cerrados del tubo tendrá que haber nodos y en los abiertos antinodos. Con estas premisas obtenemos las frecuencias del modo fundamental y de los sucesivos armónicos para los tres casos posibles. Comprobamos que, al igual que en las cuerdas, las frecuencias de los armónicos son siempre múltiplos de la frecuencia fundamental.
Finalmente contrastamos los resultados obtenidos con los sonidos que proporciona un “vasófono”: instrumento musical casero elaborado con vasos más o menos llenos de agua.
-Pregunta fácil: ¿Qué longitud debe tener un tubo sonoro cerrado por ambos extremos para que proporcione una frecuencia de 170 Hz en su modo fundamental?
-Pregunta difícil: ¿Cuál es la frecuencia de vibración fundamental para un tubo sonoro de longitud L abierto por ambos extremos? Nota: en el minuto 13:35 del vídeo me salté ese modo fundamental (no, no lo he hecho queriendo); lo que dibujo en realidad es el primer y el segundo armónico.

[@julianmopedjona8813]

LA MEJOR PRESENTACION QUE HE VISTO EN FÍSICA

[@fisicaexplicada2020]

Gracias!! Saludos.

[@loshydes]

Muchas gracias por la explicación, y el humor ayuda bastante jaja. Aprendí de manera muy buena el tema

[@fisicaexplicada2020]

Gracias a ti por el comentario! Saludos.

[@raykhu9164]

Simplemente vine a ver el video para saber la fórmula para tubos cerrados por ambos lados, sin embargo, he terminando escuchando toda la explicación, se hace amena y muy fácil de seguir. Gracias!

[@fisicaexplicada2020]

Me alegro de que lo vieras completo. La idea es que no memorices la fórmula sino que veas el procedimiento; de verdad que se aprende mucho más y no es difícil! Saludos y muchas gracias.

[@rusamix5460]

Me están ayudando muchísimo tus vídeos graciass 💕

[@fisicaexplicada2020]

Gracias! Encantado de ser útil. Saludos.

[@mipsee5967]

La intro es simplemente espectacular

[@fisicaexplicada2020]

Son muchos años de práctica de cuñado con el vasófono ;) Gracias!!

[@sergiomotatoremolina9184]

Está algo largo el video, pero entendí todo muy bien, gracias!!!!

[@fisicaexplicada2020]

Pues sí, tienes toda la razón. Mis vídeos son bastante (muy) largos. Estoy en ello. Gracias a ti por el comentario. Saludos!

[@manueldavid84]

@@fisicaexplicada2020 le suplico que no los recorte... Para los que queremos entender las cosas y no meramente mecanizarlas, se nos hace hasta cortos

[@fisicaexplicada2020]

@@manueldavid84 Genial ese punto de vista. Gracias!

[@pedrojaguilar]

Buenas! Soy músico, me gustó tu versión de la mañana de Grieg en modo menor jajaja. También puede servir para el principio del primer concierto de piano de Tchaikovsky 😁

[@fisicaexplicada2020]

Hola. Es cierto! No llega a ser plagio pero es una bonita coincidencia. Yo soy músico aficionado y me encanta conectar mis dos pasiones: física y música. Saludos!

[@belvillamart8135]

Muy bien explicado, buen vídeo !

[@fisicaexplicada2020]

Gracias! Saludos.

[@luisfernandez48]

Suscrito a ver todos tus videos. Me gustó tu forma de enseñar

[@fisicaexplicada2020]

Bienvenido! Muchas gracias por tu comentario. Saludos!

[@pardojuanD74]

El modo fundamental en un tubo abierto-abierto tiene un nodo en la mitad y dos antinodos en los extremos

[@fisicaexplicada2020]

Exacto. La longitud del tubo coincide por tanto con media longitud de onda. Saludos.

[@rusamix5460]

Genioo

[@fisicaexplicada2020]

:)

[@juangil4134]

Excelente video..

[@fisicaexplicada2020]

Gracias! Un saludo.

[@ErikssonSmith]

minuto 17:03 Pienso que deberías considerar como medio de propagación del sonido al agua pero no estoy seguro. De lo que si estoy seguro es que esa fórmula si funciona pero para tubos soplados. Yo utilizo esa formula para calcular la longitud aproximada que debe tener un tubo de zampoña según la nota musical que quiero que suene.

[@fisicaexplicada2020]

Así es; para tubos sonoros en los que lo que vibra claramente es el aire del interior sí que funciona todo esto de las ondas estacionarias. Esto sucede en los tubos de un órgano o en la tradicional flauta de pan. Para el vasófono está claro que no, pues la vibración está más asociada como dices al agua o al vidrio.

[@jbchina9202]

Cuñaaaaaoo 😂!!!! Eres el mejor, saludos

[@Juniorista70]

Lo felcito, explicas bien.

[@fisicaexplicada2020]

Gracias! Esto de la física no es tan difícil como parece. Saludos!

[@urielop648]

Los instrumentos semicerrados solo tienen harmonicos impares???

[@cristianmarrugo7900]

Eres un crack!!!!

[@fisicaexplicada2020]

Gracias!! Saludos.

[@betoneir]

Jajaja excelente final. Muchas gracias

[@fisicaexplicada2020]

Gracias. La historia es real, te lo aseguro! Saludos!

[@musicadictos1]

Hola, enhorabuena por el vídeo. Aclara muchos aspectos. Tengo una duda: ¿El extremo de la boquilla (instrumentos de viento) se considera extremo cerrado en el momento de tocar?¿Se produciría ahí un nodo? ¿Los instrumentos de viento (saxofón) son tubos abiertos pero en el momento de tocar se comportan como tubos cerrados? Espero que pueda responderme y aclararme estas dudas. Muchas gracias. Un saludo

[@fisicaexplicada2020]

Me encantaría saber más de la física de los instrumentos de viento, pero me temo que no puedo responderte. Es bastante más compleja que en instrumentos de cuerda. Lo investigaré!

[@musicadictos1]

@@fisicaexplicada2020 Gracias, sería fantástico resolver la duda. Quedo a la espera ;-) Gracias. Un saludo

[@anaarmy0139]

Hola, buenas noches. tengo una duda acerca de un ejercicio que me puso un profesor respecto a este tema. El ejercicio es el siguiente: "Determine la frecuencia de un tubo de 5.5 m de longitud cerrado por ambos extremos sobre el cual se inducen ondas estacionarias y vibra en el cuarto armónico". Lo que yo tengo entendido es que la formula es "fn = n*v/4*L", pero a mi en ningún momento me dieron la velocidad con la que viaja la onda, por lo que no se como hacer el ejercicio. Agradecería mucho si me dijeras por favor como podría hacer el ejercicio ( si es que hay una manera) o si está mal planteado. Muchas gracias, y buen video por cierto.

[@fisicaexplicada2020]

Hola Ana. El truco es que la velocidad de las ondas en un tubo sonoro es siempre la velocidad del sonido, la cual es fácil de recordar: 340 m/s. Pero yo creo que la fórmula es n*v/2L. Saludos!

[@anasofiamunozortiz9180]

@@fisicaexplicada2020 Muchas gracias. Ahora entiendo :)

[@fisicaexplicada2020]

@@anasofiamunozortiz9180 Encantado de ser útil. Un saludo!

[@laguitarradepablo]

Así que los tubos armónicos de plástico son tubos abierto-abierto y su sonido se rige por la última fórmula.

[@AdiosArte]

Depende de la frecuencia natural del conjunto vaso-agua aumentando o reduciendo agua se modifica

[@fisicaexplicada2020]

Yo tb creo que es por eso pero no termina de encajar. El agua debería aportar más rigidez y sin embargo el tono se hace más grave.

[@lunasofiacespedesjaime9529]

La longitud del vaso no es más pequeña, el sonido se propaga en la velocidad del agua... Creo.

[@fisicaexplicada2020]

Quizá sea como dices pero creo que no hay un fenómeno de ondas estacionarias en el agua (en vez de en el aire "libre" del tubo). Veo mas un aumento de rigidez del sistema por estar más lleno de agua y por eso el sonido sale más agudo con más agua. Pero no lo tengo claro!

[@ariarrini]

buenas, en el minuto 7:00 ¿Por que sería media longitud de onda?

[@joelo555]

Porque es media onda, o sea que da media vuelta. recuerda la forma de las funciones trigonométricas, seno y coseno

[@vicharako2428]

tengo una tarea y tengo que explicar el tubo cerrado entonces con mis compañeros vamos a explicar el tubo cerrado-abierto pero mi duda es como el sonido pasa por el tubo si esta cerrado o si entra por la parte abierta y luego rebota. si me puede ayudar porfa

[@fisicaexplicada2020]

Hola. El sonido sale a través de las paredes del tubo. Es como cuando el sonido pasa de una habitación a otra por la pared. La pared del tubo vibra con la vibración del aire en su interior y esa vibración la pasa al aire del exterior. El sonido se transmite muy bien a través de los sólidos. Espero haberte ayudado. Saludos!

[@vicharako2428]

@@fisicaexplicada2020 ya muchas gracias

[@manueldavid84]

Imagino que es por la diferencia de velocidad de la vibración en agua y en aire...

[@fisicaexplicada2020]

Quizá... la cuestión clave es si lo que produce el sonido es la vibración del aire o del vidrio.

[@manueldavid84]

@@fisicaexplicada2020 ¿es posible que sea el vidrio, pero no es lo mismo el vidrio si contiene agua que si contiene aire?

[@fisicaexplicada2020]

@@manueldavid84 Yo creo que va por ahí: Cuanto más agua contiene el vaso aumenta la rigidez del vidrio y por eso cambia el tono. Pero la verdad es que no lo sé seguro.

[@andresfelipeinfante9205]

Kratos el dios de la física

[@victoregrille5484]

Clarisimo !!!!!

[@fisicaexplicada2020]

Gracias! Un saludo.

[@annayra6458]

hice click porque sos igual a Vsauce

[@fisicaexplicada2020]

Ya me gustaría a mi parecerme más al genial Michael Stevens! :)