APARATOS DE SONIDO
18 aparatos
Diapasones
Espejos de König
Fonógrafo
Fonógrafo de Edison
Metrónomo
Ondas en agua I
Ondas en agua II
Ondas longitudinales I
Ondas longitudinales II
Ondas transversales I
Ondas transversales II
Órgano
Disco de sirena
Sirena
Sonómetro I
Sonómetro II
Tubo de ondas estacionarias
Vibroscopio
DIAPASÓN SOBRE CAJA DE RESONANCIA
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Este aparato está formado por una horquilla metálica con un pie cilíndrico para alojarlo en la caja de resonancia para amplificar el sonido del diapasón. Al ser golpeado un brazo, comienza a vibrar emitiendo un sonido de una frecuencia determinada dependiendo de la geometría de construcción. La frecuencia es directamente proporcional al espesor de sus ramas e inversamente proporcional al cuadrado de su longitud. Este diapasón, en concreto, produce 256 oscilaciones cada segundo, es decir, tiene una frecuencia de 256 Hz.
FUNCIÓN
Reproducción de sonidos de una frecuencia determinada.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Al golpear el diapasón comienza a vibrar transmitiendo este movimiento al aire.
MATERIALES
Madera de caoba y nogal y acero.
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Mostrar cómo el sonido tiene origen en una vibración; comparar sonidos de distinta frecuencia, relacionándola con el tono; ver cómo se trasmite la vibración, a través del aire, a otro próximo y notar el refuerzo del sonido en la caja de resonancia.
DIMENSIONES
diapasón 190x33 mm.
caja de resonancia 315x117x6 mm
ÉPOCA
Ya figuraba en el inventario de 1868 del Instituto.
ESPEJO DE KÖNIG
FONÓGRAFO
FONÓGRAFO DE EDISON
METRÓNOMO
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Básicamente es un péndulo invertido, formado por una fina varilla graduada, con un contrapeso de plomo en su extremo inferior, sobre la que puede deslizar una pesa trapezoidal a lo largo de la parte que queda por encima del eje de oscilación, con lo que se modifica la longitud del péndulo. Tras la parte superior de la varilla se encuentra una escala con indicación de las diferentes frecuencias, de 40 a 208 Hz, y los correspondientes ritmos, de largo a presto . La energía necesaria para el mantenimiento de las oscilaciones la proporciona un mecanismo de cuerda de relojería. El conjunto va alojado dentro de una caja piramidal de base cuadrada.FUNCIÓN
Marcar el ritmo de una interpretación musical.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El periodo de oscilación de un péndulo depende de la longitud del mismo.
MATERIALES
Caoba, acero, plomo y latón
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Comprobar cómo aumenta el periodo del péndulo al aumentar la longitud del mismo.
DIMENSIONES
Caja de 110x110x235 mm .
ONDAS EN EL AGUA I
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Consta de una caja prismática que en una de las caras tiene 25 orificios por los que asoman otros tantos vástagos rematados por esferitas que, de esta forma, describen movimientos circulares. Un mecanismo interno, accionado por una manivela situada en la cara trasera, es el que las hace girar en un plano vertical pero con un cierto desfase. Así se reproducen una serie de crestas y valles que avanzan horizontalmente como las olas.FUNCIÓN
Simular el movimiento de las partículas de agua en las olas.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Suma del movimiento vibratorio con la componente horizontal del viento.
MATERIALES
Madera, latón y marfil.
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Las moléculas no vibran sino que describen un movimiento circular debido a la componente horizontal del viento. Las olas transmiten energía.
DIMENSIONES
840x150x280 mm
ÉPOCA
Comienzos del siglo XX.
ONDAS EN EL AGUA II
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Consta de una caja prismática que en una de las caras tiene 25 orificios por los que asoman otros tantos vástagos rematados por esferitas que, de esta forma, describen movimientos circulares. Un mecanismo interno, accionado por una manivela situada en la cara trasera, es el que las hace girar en un plano vertical pero con un cierto desfase. Así se reproducen una serie de crestas y valles que avanzan horizontalmente como las olas.FUNCIÓN
Simular el movimiento de las partículas de agua en las olas.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Suma del movimiento vibratorio con la componente horizontal del viento.
MATERIALES
Madera, latón y marfil.
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Las moléculas no vibran sino que describen un movimiento circular debido a la componente horizontal del viento. Las olas transmiten energía.
DIMENSIONES
840x150x280 mm
ÉPOCA
Comienzos del siglo XX.
ONDAS LONGITUDINALES I
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Consta de una caja prismática que en una de las caras tiene una ranura longitudinal por la que asoman 25 esferitas que un mecanismo interno, accionado por una manivela situada en la cara trasera, las hace vibrar horizontalmente pero con un cierto desfase. Así se reproduce una onda longitudinal sinusoidal.FUNCIÓN
Reproducción mecánica de las compresiones y enrarecimientos de una onda sonora.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Producción de movimientos armónicos simples desfasados.
MATERIALES
Madera, latón y marfil.
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Comprobar cómo las partículas del medio vibran en la misma dirección en la que se propaga la onda. La energía se transmite sin que la materia se traslade.
DIMENSIONES
caja 840x150x285 mm
ÉPOCA
Comienzos del S. XX
ONDAS LONGITUDINALES II
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Consta de una caja prismática que en una de las caras tiene una ranura longitudinal por la que asoman 25 esferitas que un mecanismo interno, accionado por una manivela situada en la cara trasera, las hace vibrar horizontalmente pero con un cierto desfase. Así se reproduce una onda longitudinal sinusoidal.FUNCIÓN
Reproducción mecánica de las compresiones y enrarecimientos de una onda sonora.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Producción de movimientos armónicos simples desfasados.
MATERIALES
Madera, latón y marfil.
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Comprobar cómo las partículas del medio vibran en la misma dirección en la que se propaga la onda. La energía se transmite sin que la materia se traslade.
DIMENSIONES
caja 840x150x285 mm
ÉPOCA
Comienzos del S. XX
ONDAS TRANSVERSALES I
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Consta de una caja prismática que en una de las caras tiene 25 ranuras verticales por las que asoman otras tantas esferitas con un mecanismo interno, accionado por una manivela situada en la cara trasera, que las hace vibrar verticalmente pero con un cierto desfase. Así se reproduce una onda transversal sinusoidal.FUNCIÓN
Reproducción mecánica de una onda sinusoidal transversal.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Producción de movimientos armónicos simples desfasados.
MATERIALES
Madera, latón y marfil.
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Comprobar cómo las partículas del medio vibran en dirección perpendicular a la que se propaga la onda. La energía se transmite sin que la materia se traslade.
DIMENSIONES
caja 840x148x284mm
ÉPOCA
Comienzos del S. XX
ONDAS TRANSVERSALES II
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Consta de una caja prismática que en una de las caras tiene 25 ranuras verticales por las que asoman otras tantas esferitas con un mecanismo interno, accionado por una manivela situada en la cara trasera, que las hace vibrar verticalmente pero con un cierto desfase. Así se reproduce una onda transversal sinusoidal.FUNCIÓN
Reproducción mecánica de una onda sinusoidal transversal.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Producción de movimientos armónicos simples desfasados.
MATERIALES
Madera, latón y marfil.
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Comprobar cómo las partículas del medio vibran en dirección perpendicular a la que se propaga la onda. La energía se transmite sin que la materia se traslade.
DIMENSIONES
caja 840x148x284mm
ÉPOCA
Comienzos del S. XX
ÓRGANO
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Está compuesto de un fuelle acústico y unos tubos sonoros. El fuelle acústico es un depósito de aire que se usa para poner en acción los instrumentos de viento. Si se comprime este receptáculo con el pedal, el aire es expelido por un conducto a una caja fija en la mesa, herméticamente cerrada, llamada “secreto”, que tiene varios orificios cerrados por medio de válvulas de cuero. Estos se abren al accionar las teclas. Encajados en estos agujeros se encuentran los tubos sonoros. Los tubos sonoros normalmente son largos, en relación a su diámetro.
Al pulsar una tecla, las varillas tiran de la ventilla correspondiente y la abren, lo que permite que el aire almacenado en el secreto escape por el tubo.
Cuando el viento entra en el tubo, tropieza con unos pequeños obstáculos, que hacen que el aire comience a vibrar. Cada tubo del órgano “canta” una sola nota y, por lo tanto, habrá un tubo para cada sonido y tecla. El número de vibraciones depende en general de las dimensiones del tubo y de la velocidad de la corriente de aire.
Hay dos clases de tubos en este órgano: los de BOCA y los de LENGÜETA. Se diferencian en el tipo de obstáculo que produce la vibración del aire. En los de BOCA, el sonido se produce como en las flautas, al chocar el aire con el bisel, que en los tubos de órgano se llama boca. En los de LENGÜETA se produce como en el oboe, al ponerse en vibración unas láminas muy finas que están a la entrada del tubo.
Este órgano tiene nueve tubos de madera (aunque falta el menor), de los cuales, algunos están cerrados, parcialmente, en la parte superior por una lámina metálica. Además, cuenta con un tubo de plomo y estaño, más pequeño y de forma cilíndrica. Unos tubos son prismáticos, de base cuadrada, y otros en forma de pirámide truncada. Dos de estos tubos llevan, en la parte frontal, una ventana de vidrio desde la cual se puede observar las vibraciones de su lengüeta.
FUNCIÓN
Emisión de sonidos de distinta intensidad, tono y timbre.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Naturaleza vibratoria del sonido.
APLICACIONES DIÁCTICAS
Estudio didáctico de las cualidades del sonido.
MATERIALES
Madera, vidrio, hierro, latón, estaño, cuero y cartón.
DIMENSIONES
Mesa 565x390x805 mm; Fuelle: 400x284 mm
Secreto: 500x270x100 mm; Teclado: 280x155 mm 250 = Longitud de tubos = 715 mmÉPOCA
Finales del siglo XIX.
DISCO DE SIRENA
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Consiste en un disco con ocho círculos concéntricos de orificios equidistantes. El número de orificios en cada círculo es, de dentro a fuera: 24, 27, 30, 32, 36, 40, 45, y 48, que corresponden a las notas: UT (DO), RE, MI, FA, SOL, LA, SI, UT.
Acopladas al mismo eje del disco hay cuatro ruedas dentadas de igual radio pero distinto número de dientes. Mediante ellas, puede ponerse el conjunto en rotación a diferente velocidad según la rueda dentada que se acople a una rueda motriz.
Al poner en conjunto en rotación e insuflar aire a través de uno de los círculos con orificios se produce el sonido correspondiente a una determinada nota musical.
La disposición típica del disco de la sirena en el equipo adecuado consistiría en un motor, las poleas, la correa, y el jet del aire. Para su uso se precisaría de ocho válvulas que dirigieran el aire selectivamente a cada uno de los ocho círculos armónicos del disco de sirena.
FUNCIÓN
Reproducción de la escala musical.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Puesto en rotación, los sucesivos cortes en el flujo de aire a través una serie de orificios producen una nota musical.
MATERIALES
Latón.
DIMENSIONES
Disco ø 180 mm; Eje: 90 mm de longitud
Ruedas dentadas: ø 100 mm
FABRICANTE
Ducretet & Lejeune - París
SIRENA
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Consiste en una caja cilíndrica con una abertura central en su base inferior por la que, a través de un tubo cilíndrico, se insufla aire. La base superior tiene 24 orificios inclinados y equidistantes del centro que desvían el aire al tiempo que éste incide sobre un disco con otros tantos orificios superpuestos a los anteriores e inclinados en sentido contrario. De esta forma el aire hace girar el disco en torno a su eje, el cual termina en un tornillo sin fin que engrana en un dispositivo contador de vueltas de dos ruedas dentadas. La primera indica el número de vueltas que da el disco y la segunda las centenas de vueltas.
Tan pronto como la corriente de aire pasa por los orificios fijos, al atravesar los del móvil oblicuamente le pone en movimiento, pero a poco se intercepta la salida del aire al no coincidir los orificios pero, por inercia, continúa el movimiento, con lo que vuelven a enfrentarse los orificios resultando un nuevo impulso. Las interrupciones del chorro de aire producen una vibración del mismo percibida como un pitido. La frecuencia de este pitido será mayor cuanto más frecuentes sean las interrupciones, es decir, cuanto mayor sea la velocidad del disco que, por otra parte, es proporcional a la presión de aire insuflado. Cuando el disco adquiere la velocidad de régimen el sonido emitido tendrá una frecuencia determinada. Leyendo en el contador las vueltas que ha dado el disco, se multiplica este número por el de orificios y se divide el producto por el tiempo invertido, obteniéndose la frecuencia del sonido.
FUNCIÓN
Permite producir sonidos y determinar su frecuencia.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Producción de vibraciones por cortes intermitentes del flujo de aire.
APLICACIONES DIÁCTICAS
Estudio de la producción del sonido.
MATERIALES
Madera, latón, acero y cristal.
DIMENSIONES
Altura total 330 mm; ø caja 75 mm
ÉPOCA
Última década del siglo XIX.
FABRICANTE
A. Picklers Witwe & Sohn (Wien)
SONÓMETRO
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Cada uno de los aparatos consiste en una larga caja de resonancia, prismática de madera, destinada a aumentar la intensidad del sonido. En ambos extremos dos caballetes con remate de marfil en un modelo y de latón en el otro para apoyar y fijar la longitud de las cuerdas. Un tercero, móvil, permite acortar la longitud para comprobar la influencia de ésta en la frecuencia de vibración.
Cada modelo dispone de varias cuerdas, fijas en un extremo y el otro en el tornillo de tensión correspondiente, salvo una de ellas que se tensa, bien pasándola por una polea y colgando de ella una pesa, en un modelo, o uniéndola a una barra tensora en la que puede situarse una pesa en distintas posiciones, en el otro. Para poner las cuerdas en vibración en el modelo 1º se realiza por fricción con un arco y en el 2º mediante pulsación.
De esta forma podemos mantener fijas tres de las condiciones y variar la cuarta alternativamente, comprobando de esta forma la relación entre ellas.
La primera cuerda emite sonido constante, determinado por una tensión invariable; con él se comparan después los que producen las otras cuerdas a medida que se modifica su tensión o su longitud.
Cada modelo incorpora una escala en el lateral de la caja dividida en 5 y 1 mm, respectivamente. Al ser cuerdas fijas en los extremos, se forman ondas estacionarias con nodos en dichos extremos; y si el caballete móvil se coloca a L/2, L/3, L/4 se forman distinto número de nodos y vientres.
La frecuencia de las vibraciones viene determinada por la siguiente expresión, descubierta por Mersenne (1588-1648) y explicada por Taylor, en la que se relacionan la longitud, el diámetro, la tensión y la densidad de la cuerda.
FUNCIÓN
Poner de manifiesto la influencia de la longitud y la tensión en el modo de vibrar una cuerda fija por sus extremos.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Formación de ondas estacionarias.
MATERIALES
Madera, hierro, latón, marfil y cuerdas de distintos materiales.
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Comprobar cómo varía la frecuencia en función de la longitud, de la tensión y de la densidad del material.
DIMENSIONES
Se dispone de dos modelos diferentes.
1º: Caja 1025x122x122 mm Barra tensora: 397 mm 2º. 500x90x65 mm.ÉPOCA
1880 el 1º y p rincipios del siglo XX el 2º .
FABRICANTE
1º: A. Pichlers Witwe & Sohn – Wien
2º. Sogeresa.SONÓMETRO
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Cada uno de los aparatos consiste en una larga caja de resonancia, prismática de madera, destinada a aumentar la intensidad del sonido. En ambos extremos dos caballetes con remate de marfil en un modelo y de latón en el otro para apoyar y fijar la longitud de las cuerdas. Un tercero, móvil, permite acortar la longitud para comprobar la influencia de ésta en la frecuencia de vibración.
Cada modelo dispone de varias cuerdas, fijas en un extremo y el otro en el tornillo de tensión correspondiente, salvo una de ellas que se tensa, bien pasándola por una polea y colgando de ella una pesa, en un modelo, o uniéndola a una barra tensora en la que puede situarse una pesa en distintas posiciones, en el otro. Para poner las cuerdas en vibración en el modelo 1º se realiza por fricción con un arco y en el 2º mediante pulsación.
De esta forma podemos mantener fijas tres de las condiciones y variar la cuarta alternativamente, comprobando de esta forma la relación entre ellas.
La primera cuerda emite sonido constante, determinado por una tensión invariable; con él se comparan después los que producen las otras cuerdas a medida que se modifica su tensión o su longitud.
Cada modelo incorpora una escala en el lateral de la caja dividida en 5 y 1 mm, respectivamente. Al ser cuerdas fijas en los extremos, se forman ondas estacionarias con nodos en dichos extremos; y si el caballete móvil se coloca a L/2, L/3, L/4 se forman distinto número de nodos y vientres.
La frecuencia de las vibraciones viene determinada por la siguiente expresión, descubierta por Mersenne (1588-1648) y explicada por Taylor, en la que se relacionan la longitud, el diámetro, la tensión y la densidad de la cuerda.
FUNCIÓN
Poner de manifiesto la influencia de la longitud y la tensión en el modo de vibrar una cuerda fija por sus extremos.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Formación de ondas estacionarias.
MATERIALES
Madera, hierro, latón, marfil y cuerdas de distintos materiales.
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Comprobar cómo varía la frecuencia en función de la longitud, de la tensión y de la densidad del material.
DIMENSIONES
Se dispone de dos modelos diferentes.
1º: Caja 1025x122x122 mm Barra tensora: 397 mm 2º. 500x90x65 mm.ÉPOCA
1880 el 1º y p rincipios del siglo XX el 2º .
FABRICANTE
1º: A. Pichlers Witwe & Sohn – Wien
2º. Sogeresa.TUBO DE ONDAS ESTACIONARIAS, CÁPSULAS MANOMÉTRICAS Y ESPEJOS DE KÖENIG
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
El aparato está formado por una larga caja de sección cuadrada, abierta por un extremo y en el otro una entrada para el aire con su boca lateral próxima, constituyendo así un “tubo sonoro”. Uno de los laterales del tubo lo constituye una membrana elástica, con escala en su margen, sobre la que se apoyan bolitas de médula de saúco suspendidas de un hilo de seda; estas bolas oscilarán con la máxima amplitud en los puntos donde se sitúen los vientres y permanecerán en reposo en los nodos. Otro lateral lleva adosada una caja donde se aloja la cámara de distribución del gas combustible hacia tres cápsulas de Koenig que se encuentran en otro de los laterales del tubo.
Una cápsula manométrica de Koenig e stá formada por una cámara cilíndrica hueca, formando una cavidad que lleva dos aberturas terminadas exteriormente por tubos de 2.8 cm de largo. En el fondo de la cámara hay una membrana. Uno de los tubos está unido a la fuente de gas combustible que, tras atravesar la cámara, sale por el otro, terminado en un pico donde tendrá lugar la combustión.
Cada cápsula está montada sobre una tablilla deslizante, con un orificio del mismo diámetro que la membrana de tal forma que ésta comunica con el interior del tubo sonoro.
Toda vibración producida en el tubo sonoro tendrá como efecto hacer vibrar la membrana, haciendo variar la presión del gas contenido en la cámara de la cápsula. Este gas, sometido a estas variaciones de presión, forma a la salida del pico una llama de altura variable, en relación con las variaciones de presión. Las variaciones de altura de esta llama permiten, por un método apropiado, en particular por el empleo de un espejo giratorio, una apreciación visual de la ubicación de los nodos y los vientres de la onda producida en el tubo sonoro.
FUNCIÓN
Poner de manifiesto los nodos y vientres de una onda estacionaria.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Naturaleza vibratoria del sonido.
MATERIALES
Madera, níquel, latón y baquelita.
APLICACIONES DIDÁCTICAS
Mostrar la formación de ondas estacionarias en tubos abiertos.
DIMENSIONES
Tubo sonoro 780x90x87 mm.
Cámara de distribución de gas: 490x40x28 mm
Cápsulas de Koenig: ø 35 mm; altura 20 mm
Prisma de espejos: 150x150x255 mm
ÉPOCA
Principios del siglo XX.
VIBROSCOPIO DE DUHAMEL
DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO
Consta de un cilindro al que se le hace girar en torno a su eje con una manivela. Sobre el cilindro se coloca una hoja de calco en la que se pueden apoyar dos puntas que vibran con una de las ramas de cada uno de los dos diapasones, que se acoplan en sus respectivos soportes. El eje de tiempos es común a ambos movimientos y se consigue con el avance del tornillo; en perpendicular al mismo se van grabando las amplitudes. Así se pueden comparar con las sinusoides grabadas la frecuencia y amplitud de dos diapasones.
FUNCIÓN
Grabar y comparar las vibraciones sinusoidales de dos diapasones.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Naturaleza ondulatoria del sonido.
MATERIALES
Caoba, hierro y latón.
DIMENSIONES
Eje 550 mm; Altura total: 380 mm
Cilindro: L = 145 mm; ø = 80 mm Contrapeso: L = 280 mm