Velocidade do som em um gás: um experimento utilizando Arduino
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
Este trabalho possui como objetivo desenvolver um aparato experimental capaz de analisar
o comportamento de ondas sonoras utilizando um tubo com Arduino, e utilizá-lo para medir
experimentalmente a velocidade do som em um gás em uma temperatura constante. Além
disso, implementamos uma técnica de rampa de frequências para encontrar as frequências
de ressonância no tubo sonoro. Para isto, desenvolveu-se um sistema eletrônico envolvendo
o Arduino com sensores para captura de sinais de áudio, um sistema de movimentação
de sonda para mover um microfone juntamente com um termopar, e um sistema de
reservatório térmico circulante envolvendo o tubo sonoro para manter a temperatura em
seu interior estável. Com este aparato foi possível medir a velocidade do som com boa
concordância com resultados teóricos, assim como constatar experimentalmente que o
perfil de máximos e mínimos de uma onda sonora em um tubo dependem diretamente
das condições de contorno do sistema. Por fim, o sistema aqui desenvolvido permite que
professores e alunos tenham acesso a novas ferramentas de ensino e pesquisa no estudo de
ondas sonoras.
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Keywords
Arduíno, Ondas sonoras, Velocidade