29Física na Escola, v. 4, n. 1, 2003
Este artigo propõe um experimento de baixo
custo para medir com eficiência a velocidade
do som.
Medindo a Velocidade do Som
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
Marisa Almeida Cavalcante
GoPEF: Grupo de Pesquisa em Ensino
de Física da PUC/SP
http://mesonpi.cat.cbpf.br/marisa
E-mail: marisac@pucsp.br
Cristiane R.C. Tavolaro
GoPEF: Grupo de Pesquisa em Ensino
de Física da PUC/SP
E-mail: cris@pucsp.br
Para fazer experimentos que
envolvam ondas sonoras ou
mesmo resolver exercícios pro-
postos em livros didáticos, é muito co-
mum adotar como velocidade de pro-
pagação do som no ar o valor 340 m/s,
que corresponde à velocidade dessas
ondas a cerca de 20 °C. Porém, a de-
pendência da velocidade do som com a
temperatura do meio de propagação é
grande. Uma boa aproximação para a
velocidade do som no ar é dada por1:
v = 330,4 + 0,59T (m/s) (1)
em que T é a temperatura dada em °C
Não é difícil determinar a veloci-
dade do som no ar a uma temperatura
qualquer: coloque em vibração um
diapasão de freqüência conhecida pró-
ximo à boca de um tubo contendo
água; ao variar o nível da água no
tubo, procure ouvir um reforço na in-
tensidade do som (Figura 1).
Esse reforço se deve ao fato de
formar-se no tubo uma onda estacio-
nária na coluna de ar existente entre o
nível da água e a boca do tubo, de com-
primento L. Sendo este o primeiro
reforço observado, a coluna de ar está
vibrando com a menor freqüência pos-
sível, que corresponde à freqüência do
diapasão. O comprimento de onda
neste caso corresponde a quatro vezes
o comprimento L da coluna2, por tra-
tar-se de um tubo fechado em uma das
extremidades. Então v = λ f, isto é
v = 4λ f (2)
A precisão da medida fica limitada
à determinação do comprimento L no
momento em que ocorre um aumen-
to na intensidade do som. Neste expe-
rimento, no entanto, as variações des-
se comprimento não produzem varia-
ções de intensidade sonora muito
perceptíveis pelo ouvido humano, difi-
cultando muito a determinação do
ponto de ressonância.
De que maneira podemos dimi-
nuir a interferência do observador e
melhorar a precisão da medida de uma
forma simples e sem grandes custos?
Vamos começar tomando um tu-
bo de ar de comprimento L fixo, de
secção constante e a princípio aberto
nas duas extremidades. Esse tubo pode
ser de material opaco ou transparente,
mas se for transparente, poderá ser
usado em outros experimentos inte-
ressantes. Existem disponíveis no
mercado, tubos de PVC transparente
de 33 mm de diâmetro por cerca de
R$ 6,00 o metro. É mais fácil manu-
sear tubos de até 1 m de comprimen-
Figura 1. Montagem inicial do experi-
mento.
