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.

Materiales: Madera, latón, acero y cristal.

Aplicaciones didácticas: Estudio de la producción del sonido.

Dimensiones: Altura total 330 mm; ø caja 75 mm

Fabricante: A. Picklers Witwe & Sohn (Wien)

Época: Ú ltima década del siglo XIX.

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.

DESCRIPCIÓN DEL APARATO Y SU FUNCIONAMIENTO:

Aparato conocido con el nombre de sonómetro o monocordio (del griego monos uno y cordion cuerda) porque para ciertos experimentos basta con que posea una cuerda.

El aparato consiste en una larga caja de resonancia, de madera y rectangular, destinada a aumentar la intensidad del sonido. Dispone de dos caballetes por los que pasan las cuerdas. Los caballetes están separados 40 cm.

En su parte superior se tienden 3 cuerdas de diámetros y sustancias diferentes, dos de ellas se arrollan  por un extremo a un perno de hierro que es fijo y por el otro extremo a otro perno enlazado por un tornillo horizontal. La otra cuerda se fija del mismo modo: sujeta al primer perno, y el otro extremo pasa por una polea de la cual se cuelgan pesos hasta alcanzar la tensión requerida. Las longitudes de las cuerdas pueden limitarse por medio de un caballete móvil que está entre los dos fijos. De esta forma podemos mantener fijas tres de las condiciones y variar la cuarta alternativamente, comprobando de esta forma las cuatro leyes.

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 la longitud.

Encontramos una escala, de 40 cm , dividida en mm , en el lateral de la caja y paralela a las cuerdas.

Si se pone el caballete móvil en el tercio de una cuerda y se la hace vibrar en la porción menor, aparecen en la parte mayor un nodo en el medio y dos vientres, cuya existencia se manifiesta colocando sobre la cuerda o mejor atravesándola, unos discos de papel y se verá que en el momento de vibrar la cuerda, el papel del medio permanece flojo, lo cual prueba que allí no hay movimiento y los restantes son lanzados a diferentes distancias en virtud del impulso de la vibración. Mayor número de nodos y vientres aparecen si se coloca el puente movible a un cuarto o un quinto de la longitud de la cuerda. El cálculo y la experiencia demuestran que las vibraciones transversales de las cuerdas están sujetas a las leyes siguientes, en las cuales figuran la longitud, el diámetro, la tensión y la densidad.

Representando por l la longitud de una cuerda, es decir, la parte vibrante comprendida entre los dos caballetes, por r al radio de su sección, por d su densidad, por P el peso que la ttensa, y por n el número de vibraciones en cada segundo, se deduce de esta fórmula las cuatro leyes siguientes:

1. Siendo constante la tensión de una cuerda, el número de vibraciones, en un tiempo dado, está en razón inversa de la longitud.

2. En igualdad de condiciones, el número de vibraciones está en razón inversa del radio de la cuerda.

3. El número de vibraciones de una misma cuerda es directamente proporcional a la raíz cuadrada del peso que la tiende.

4. A igualdad de circunstancias, el número de vibraciones de una cuerda es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su densidad.

Estas relaciones, por lo general, se denominan las leyes del Mersenne (1588-1648). Mersenne las descubrió experimentalmente. Posteriormente fueron explicadas por Taylor, quién obtuvo la fórmula. En esta fórmula P debe expresarse en kg y r y l en dm.

Función: poner de manifiesto los nodos y vientres de una onda y estudiar al mismo tiempo las leyes relativas a las vibraciones de las cuerdas.

Principio de funcionamiento: Naturaleza vibratoria del sonido.

Época: principios del siglo XX .

Materiales: m adera, metal y cuerdas de distintos materiales.
Aplicaciones didácticas: Es un aparato destinado a comprobar las leyes de las vibraciones transversales de las cuerdas. Estas leyes determinan como varía la frecuencia en función de la longitud, del diámetro, de la tensión y de la densidad del material.

Dimensiones: 540x87x83 mm.

Inventor: Albert Marloye.

Marca: Sogeresa.

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.

Materiales: Madera, vidrio, hierro, latón, estaño, cuero y cartón.

Aplicaciones didácticas: Estudio didáctico de las cualidades del sonido.

Dimensiones: Mesa 565x390x805 mm; Fuelle: 400x284 mm

Secreto: 500x270x100 mm; Teclado: 280x155 mm

250 = Longitud de tubos = 715 mm

Época: Finales del siglo XIX.

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: M adera, 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 : P rincipios del siglo XX.

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 .

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: M adera, 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.

Fabricante: 1º: A. Pichlers Witwe & Sohn – Wien

2º. Sogeresa.

Época: 1880 el 1º y p rincipios del siglo XX el 2º .

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

Época:

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 S. XX

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.

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.

Materiales : Madera, latón y marfil.

Dimensiones : caja 840x148x284mm

Época: Comienzos del S. XX

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.

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.

Materiales: Madera, latón y marfil.

Dimensiones : caja 840x150x285 mm

Época: Comienzos del S. XX

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

Época: