Física experimental com Arduino: ondas em uma corda tensionada
Resumo Neste trabalho foi desenvolvido um aparato para estudo do som emitido por cordas vibrantes utilizando a plataforma Arduino. Cordas de aço e nylon foram fixadas a um dispositivo que permitia aplicar uma força de tração às cordas e investigar a relação entre esta força e a frequência do som emitido utilizando em conjunto com o Arduino, respectivamente, um sensor de força baseado no módulo HX711 e um sensor de áudio baseado no circuito MAX4466. O sinal de áudio foi obtido a partir da conversão analógico-digital (A/D) da tensão elétrica no pino de saída do sensor de som. Para a obtenção de um sinal mais fidedigno, foram implementadas estratégias de programação que permitiram aumentar a velocidade de conversão A/D e diminuir o impacto da latência de comunicação Arduino-PC. Após análise espectral dos sinais de áudio, verificamos uma boa concordância entre previsões teóricas e os resultados obtidos experimentalmente mostrando, assim, que a abordagem adotada pode ser utilizada tanto no desenvolvimento de aulas experimentais como também na confecção de instrumentação para pesquisa na área de acústica.
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Sociedade Brasileira de Física
2020
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oai:scielo:S1806-111720200001004732020-08-14Física experimental com Arduino: ondas em uma corda tensionadaSousa Jr.,Itamar V. deMiranda,José O. S.Nascimento,Alexandro C. S.Araújo,Francisco R. V. ondas estacionárias Arduino acústica aquisição de dados Resumo Neste trabalho foi desenvolvido um aparato para estudo do som emitido por cordas vibrantes utilizando a plataforma Arduino. Cordas de aço e nylon foram fixadas a um dispositivo que permitia aplicar uma força de tração às cordas e investigar a relação entre esta força e a frequência do som emitido utilizando em conjunto com o Arduino, respectivamente, um sensor de força baseado no módulo HX711 e um sensor de áudio baseado no circuito MAX4466. O sinal de áudio foi obtido a partir da conversão analógico-digital (A/D) da tensão elétrica no pino de saída do sensor de som. Para a obtenção de um sinal mais fidedigno, foram implementadas estratégias de programação que permitiram aumentar a velocidade de conversão A/D e diminuir o impacto da latência de comunicação Arduino-PC. Após análise espectral dos sinais de áudio, verificamos uma boa concordância entre previsões teóricas e os resultados obtidos experimentalmente mostrando, assim, que a abordagem adotada pode ser utilizada tanto no desenvolvimento de aulas experimentais como também na confecção de instrumentação para pesquisa na área de acústica.info:eu-repo/semantics/openAccessSociedade Brasileira de FísicaRevista Brasileira de Ensino de Física v.42 20202020-01-01info:eu-repo/semantics/articletext/htmlhttp://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172020000100473pt10.1590/1806-9126-rbef-2020-0177 |
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Resumo Neste trabalho foi desenvolvido um aparato para estudo do som emitido por cordas vibrantes utilizando a plataforma Arduino. Cordas de aço e nylon foram fixadas a um dispositivo que permitia aplicar uma força de tração às cordas e investigar a relação entre esta força e a frequência do som emitido utilizando em conjunto com o Arduino, respectivamente, um sensor de força baseado no módulo HX711 e um sensor de áudio baseado no circuito MAX4466. O sinal de áudio foi obtido a partir da conversão analógico-digital (A/D) da tensão elétrica no pino de saída do sensor de som. Para a obtenção de um sinal mais fidedigno, foram implementadas estratégias de programação que permitiram aumentar a velocidade de conversão A/D e diminuir o impacto da latência de comunicação Arduino-PC. Após análise espectral dos sinais de áudio, verificamos uma boa concordância entre previsões teóricas e os resultados obtidos experimentalmente mostrando, assim, que a abordagem adotada pode ser utilizada tanto no desenvolvimento de aulas experimentais como também na confecção de instrumentação para pesquisa na área de acústica. |
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