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la cuevadel empollón
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3

2,5 puntos
Llevamos a cabo una experiencia de resonancia en un tubo con agua que consiste en sumergir un tubo abierto por los dos extremos en un recipiente que contiene agua, tal como se muestra en la figura de la derecha. Encima del extremo superior del tubo hacemos vibrar un diapasón, que emite un sonido de frecuencia 442Hz442\,\text{Hz}. La longitud de la columna de aire (LL) se ajusta elevando el tubo fuera del agua hasta encontrar un punto donde se produce la resonancia (se oye una nota intensa). Empezamos la experiencia con todo el tubo sumergido y observamos la primera resonancia cuando L=19,3cmL = 19{,}3\,\text{cm} y la segunda resonancia cuando L=58,0cmL = 58{,}0\,\text{cm}.
Montaje experimental del tubo sumergido en agua para el estudio de la resonancia sonora.
Montaje experimental del tubo sumergido en agua para el estudio de la resonancia sonora.
a)1,25 pts
Dibuje la forma de la onda resonante para la primera y segunda resonancias. Indique en ambos casos de qué armónico se trata e identifique los vientres y los nodos. Justifique por qué en ambos casos la longitud de onda no varía. Determine la longitud del tubo que debe quedar por encima del agua cuando resuena el quinto armónico.
b)1,25 pts
A partir de los resultados de la experiencia, determine la velocidad del sonido en el aire. Si sustituimos el agua por glicerina, ¿variará este resultado? Razone la respuesta.