D 1.5.4.1.a - LD Didactic

D 1.5.4.1.a
Acustica
Tono e intensità del suono
Esperimenti di Fisica
Relazione tra il tono e la frequenza
Flauto di Pan
Oggetto dell’esperimento
1. Determinazione della relazione tra il tono e la frequenza di un suono soffiando sui vari tubi del flauto di Pan.
2. Determinazione della relazione tra la lunghezza dei tubi del flauto di Pan e la frequenza del suono emesso.
Setup
Esecuzione dell’esperimento
1. Relazione tra il tono e la frequenza:
- Soffiare sul tubo 1 del flauto di Pan e tenere la nota per
diversi secondi.
- Quando la frequenza è sufficientemente stabile, leggere il
suo valore sul display e prendere nota del risultato.
- Ripetere il procedimento con i tubi da 2 a 8.
- Soffiare ripetutamente sui tubi da 1 ad 8 e confrontare le
varie note sia tra di loro sia con i valori di frequenza
ottenuti dalle misure (confronto qualitativo).
- Mediante i valori di frequenza ottenuti dalla misura,
determinare i toni della scala maggiore.
2. Relazione tra la lunghezza del tubo e la frequenza:
- Misurare le lunghezze l dei tubi con la riga graduata e
prendere nota dei loro valori.
- Confrontare le lunghezze dei tubi con i valori di frequenza
misurati nell’esperimento 1.
Esempio di misura
Settaggi del microfono:
Segnale d’uscita: impulsivo
Guadagno: massimo
Batteria: la carica deve essere massima ( U ≈ 9 V )
Tono
Nota
Lung. del tubo
l in mm
525
590
660
700
780
880
980
grave
c’’
d’’
e’’
f’’
g’’
a’’
h’’
162
145
129
122
108
96
85
1058
acuto
c’’’
81
Tubo
Frequenza
f in Hz
1
2
3
4
5
6
7
8
Preparazione della misura di frequenza:
- Mettere in funzione CASSY-Display collegato a SensorCASSY.
- Inserire il timer box in Input A.
- Collegare il microfono a Input E del timer box e chiudere il
suo interruttore.
- Con il tasto NEXT (QUANTITY), predisporre il display di
Input A per la misura di Frequenza (Hz).
- Disattivare la visualizzazione di Input B con il tasto NEXT
(CASSY).
Valutazione dei risultati
Note riguardanti la misura della frequenza:
Per ottenere dei buoni risultati dalla misura, bisogna soffiare
bene sui tubi del flauto e tenere le note emesse per diversi
secondi.
Osservazione:
Le note della scala si possono determinare mediante la
seguente tabella:
Prima di iniziare la misura, numerare in ordine crescente i tubi
del flauto.
Apparecchiatura
Più acuta è la nota emessa dal tubo, maggiore è la sua
frequenza.
Maggiore è la frequenza di una nota, minore è la lunghezza
del tubo.
Frequenza
*
264
297
330
352
396
440
495
528
Nota
c’
d’
e’
f’
g’
a’
h’
c’’
KR 207
*internazionale/armonica
1 microfono........................................................ 586 26
1 flauto di Pan.................................................... 414 34
1 timer box......................................................... 524 034
1 Sensor-CASSY............................................... 524 010
1 CASSY-Display .............................................. 524 020
1 riga graduata, lunghezza 0.5 m ...................... 460 97
1 zoccolo ........................................................... 300 11
La frequenza della nota emessa da un tubo chiuso si può
calcolare mediante la velocità del suono c (c = 344 m/s) e la
lunghezza l della colonna d’aria oscillante (essa risulta
inversamente proporzionale alla lunghezza del tubo):
c
.
f =
4⋅l
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