Àmbit temàtic: FÍSICA
Edició:
Premiats 2018
Centre: Institut de L’Arboç, L’Arboç
Autor: Francesc Xavier Capella Guardià
Nivell educatiu: Segon de batxillerat
Tutora: Sonia Pérez Méndez
Treballs premiats
El tub de Rubens: so i foc
Àmbit temàtic: FÍSICA
Edició:
Premiats 2018
Centre: Institut de L’Arboç, L’Arboç
Autor: Francesc Xavier Capella Guardià
Nivell educatiu: Segon de batxillerat
Tutora: Sonia Pérez Méndez
Els objectius principals de la recerca van ser:
· Reproduir un experiment històric amb la tecnologia actual com són programes d’ordinador i aplicacions del mòbil.
· Visualitzar el perfil de les ones estacionàries sonores que es formen a l’interior del tub.
· Entendre per què es formen i així demostrar que la propagació del so són variacions de pressió alternades que es produeixen en el medi.
· Determinar les longituds d’ona de les ones estacionàries formades en funció de la freqüència, i veure que aquestes magnituds són inversament proporcionals.
· Determinar la velocitat de propagació del so dins del medi.
· Estudiar si el tub es comporta com un tub obert pels dos extrems, obert per un extrem o tancat pels dos extrems.
· Estudiar les qualitats dels so (intensitat, to i timbre) amb un tub de Rubens.
Primerament, es va construir el tub de Rubens. Consta d’un tub llarg de coure tapat per un extrem i amb l’altre obert. En aquest, hi ha una membrana elàstica i al seu costat, un altaveu. El tub té foradets de 0,8 mm separats per 1,5 cm. El tub té una forat lateral per on entra el gas que l’omple. Aquest gas surt pels forats i s’encén, cosa que produeix flames. Quan l’altaveu emet música, les flames reprodueixen els perfils d’ona. A partir d’aquí, es van dissenyar els diferents experiments que es compaginaven amb la recerca bibliogràfica i l’escriptura de la memòria.
El primer experiment que es va fer va consistir en determinar la velocitat del so gràcies al perfil d’ona que descrivien les flames del tub en emetre una freqüència determinada. Després, en comprovar que la velocitat no s’ajustava a la velocitat de propagació del so en el butà a la temperatura de l’interior del tub,es va determinar la proporció de gasos que formaven el medi de propagadoció. Per entendre el comportament del tub, vam reproduir freqüències de 10 en 10 Hz des de 200 fins a 1000 per veure com es representaven. A continuació, es va estudiar com es representaven les qualitats del so al tub. Tot seguit, es va fer una cançó amb freqüències que es representaven molt bé. Finalment, es van buscar freqüències de ressonància.
Les conclusions principals d’aquest treball són: