Pipa de Rubens

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El tubo de Rubens ( ing.  tubo de Rubens , otros nombres: tubo de onda estacionaria, tubo de fuego) es un experimento físico para demostrar una onda estacionaria , basado en la relación entre las ondas de sonido y la presión del aire (o gas ) .

Dispositivo

Un trozo de tubería, perforado en toda su longitud. Un extremo está conectado a un pequeño altavoz y el otro extremo está conectado a una fuente de gas combustible (un tanque de propano). La tubería está llena de gas combustible, de modo que el gas que se filtra por los agujeros se quema. Si se usa una frecuencia constante, se puede formar una onda estacionaria dentro de la tubería. Cuando se enciende el altavoz, se forman áreas de alta y baja presión en la tubería. Donde hay una zona de alta presión debido a las ondas sonoras, se filtra más gas por los agujeros y la altura de la llama es mayor. Gracias a esto, es posible medir la longitud de onda simplemente midiendo la distancia entre los picos con una cinta métrica.

Historia

John Le Conte descubrió la sensibilidad de la llama al sonido en 1858 . En 1862, Rudolf König demostró que la altura de una llama se podía cambiar enviando sonido a una fuente de gas, y los cambios a lo largo del tiempo se podían mostrar usando espejos giratorios. August Kundt , en 1866 , demostró las ondas estacionarias acústicas colocando semillas de musgo club o polvo de corteza en una tubería. Cuando se lanzó el sonido a la tubería, los nodos (puntos donde la amplitud es mínima) y los antinodos (anti-nodos, áreas donde la amplitud es máxima) se formaron a partir de las semillas, formadas por una onda estacionaria. Posteriormente, ya en el siglo XX, Ben ( Behn ) demostró que una pequeña llama puede servir como indicador sensible de presión. Finalmente, en 1904 , utilizando estos dos importantes experimentos, Heinrich Rubens , que dio nombre a este experimento, tomó una tubería de 4 metros, perforó 200 pequeños agujeros en incrementos de 2 cm y la llenó con gas combustible. Después de encender la llama (la altura de las llamas es aproximadamente la misma a lo largo de toda la tubería), notó que el sonido llevado al final de la tubería crea una onda estacionaria con una longitud de onda equivalente a la longitud de onda del sonido de entrada. . [1] [2] [3] [4] [5] . Krigar-Menzel ( O. Krigar-Menzel ) ayudó a Rubens con el lado teórico del fenómeno.

Manifestaciones públicas

La trompeta de Rubens estuvo en exhibición en The Exploratory en Bristol , Inglaterra , hasta que cerró en 1999. La exposición se ha trasladado al @-Bristol Museum [6] . Esta experiencia se demuestra en los departamentos de física de muchas universidades [7] .

Véase también

Notas

  1. Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Nr.24 (30 de diciembre de 1904) págs. 351 Archivado el 21 de mayo de 2011 en Wayback Machine , 352 Archivado el 21 de mayo de 2011 en Wayback Machine , 353 Archivado el 21 de mayo de 2011 en Wayback Machine , 354 "Stehende Schallwellen durch Manometerflammen, (Demostrado por Heinrich Rubens, 8 de diciembre de 1904 )" a través de instructables  (enlace descendente)
  2. Annalen der Physik, vol. 322, Número 6, pp.149-164 Flammenröhre für akustische Beobachtungen  (enlace inaccesible) , H. Rubens, O. Krigar-Menzel (1905)
  3. Transacciones filosóficas de la Royal Society de Londres . " Serie A, que contiene artículos de carácter matemático o físico ", vol. 230, págs. 413-445 (1932)
  4. The Flame Tube - TRADUCCIÓN EN INGLÉS (enlace no disponible) . Consultado el 8 de noviembre de 2006. Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2007. 
  5. Luehrs Waterwave Englisch (formato .doc) (enlace no disponible) . Consultado el 8 de noviembre de 2006. Archivado desde el original el 24 de julio de 2004. 
  6. The Exploratory - Exhibiciones . Consultado el 6 de noviembre de 2006. Archivado desde el original el 12 de marzo de 2012.
  7. Oscilación y ondas (enlace no disponible) . Consultado el 8 de noviembre de 2006. Archivado desde el original el 18 de septiembre de 2004. 

Enlaces