Comprender los conceptos

* tuberías cerradas: Una tubería cerrada en un extremo tiene una frecuencia fundamental (primer armónico) donde el extremo cerrado es un nodo (sin desplazamiento) y el extremo abierto es un antinodo (desplazamiento máximo).

* armónicos: Los armónicos de una tubería cerrada son múltiplos impares de la frecuencia fundamental.

* Velocidad de onda: La velocidad de una onda está relacionada con su frecuencia (f) y longitud de onda (λ) por la ecuación:v =fλ

Solución

1. Determine el armónico: Como se nos da una frecuencia armónica, debemos averiguar qué armónico representa. Para una tubería cerrada, los armónicos son:

* 1er armónico:F₁

* 3er armónico:3f₁

* 5to armónico:5f₁

* etcétera...

2. Encuentre la frecuencia fundamental: La frecuencia dada (466.2 Hz) debe ser un múltiplo impar de la frecuencia fundamental (F₁). Para encontrar f₁, necesitamos descubrir los múltiples apropiados:

* Si 466.2 Hz es el primer armónico (F₁), entonces F₁ =466.2 Hz

* Si 466.2 Hz es el 3er armónico (3F₁), entonces F₁ =466.2 Hz / 3 ≈ 155.4 Hz

* Etcétera...

3. Calcule la longitud de onda: La longitud de la tubería (l) está relacionada con la longitud de onda (λ) de la frecuencia fundamental en una tubería cerrada por el siguiente:

* L =λ/4

* Por lo tanto, λ =4l =4 * 1.53 m =6.12 m

4. Calcule la velocidad de onda: Ahora, podemos usar la ecuación de velocidad de onda:

* V =Fλ

* v =f₁ * λ

* V =155.4 Hz * 6.12 m

* V ≈ 950.8 m/s

Respuesta: La velocidad de la onda en la tubería es aproximadamente 950.8 m/s .