Haja vista a necessidade de produzir ondas estacionárias no Tubo de Kundt, foi elaborado um êmbolo móvel composto por um cilindro 30mm x 55mm de tarugo de nylon com uma haste de alumínio 500mm x 9,7mm que foi fixada por interferência (Fig. 1).
Figura 1. Êmbolo utilizado no tubo de Kundt.
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Fonte: Autoria Própria |
Em tubos fechados, onde umas das extremidades é aberta e a outra é fechada, há um obstáculo para a onda que inverte apenas o sentido da mesma (reflexão), dessa forma ocorrerá uma interferência da onda incidente com a refletida, resultando em ondas estacionárias.
Como já foi exposto em publicação anterior, as ondas estacionárias possuem alguns elementos como o comprimento de onda (λ), ventres (V), nós (N) e os harmônicos (para tubos fechados, corresponde a distância entre um ventre e um nó consecutivo que equivale a um quarto do comprimento de onda). Para tubos fechados existe uma relação em que o comprimento do tubo (L) é igual a um quarto do comprimento de onda (λ) multiplicado pelo número do harmônico (i) onde, devido as configurações simétricas das ondas em seu interior, os harmônicos fornecidos são apenas os ímpares, dessa forma, infere-se a expressão (λ=4L/i).
Isto posto, depreende-se que o êmbolo móvel é de grande importância para o projeto pois ele promove a reflexão da onda e modifica as características do sistema (antes do êmbolo, o tubo era aberto; após, passa a ser fechado) e, ao variar o comprimento do tubo, ele permite que a uma certa frequência (f) e comprimento de tubo (L) haja a formação das ondas estacionárias e consequentes harmônicos e com isso, através da manipulação de fórmulas (conhecendo a equação da ondulatória (v=λ×f) onde "v" é a velocidade da onda, e a expressão exposta anteriormente), é possível determinar algumas incógnitas como a frequência que pode ser expressa pela equação (f=(i×v)/4L), comprimento de onda e velocidade da onda, a depender dos dados conhecidos e dos quais desejam-se obter em um dado problema.