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Calculadora resonancia de tubo

Un tubo de 0,5 m abierto por ambos extremos, con sonido a 343 m/s, resuena a 343 Hz y luego a 686, 1029, 1372 y 1715 Hz. Indique longitud, velocidad del sonido y si un extremo está cerrado: verá cada modo con su longitud de onda. Gratis en su navegador.

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Ejemplo resuelto

Si escribe

Longitud: 0,5
Velocidad del sonido: 343
Condición de extremos: "open": Open
Armónicos: 5

Obtiene

Modo de cálculo: open_open
Frecuencia fundamental: 343
Longitud de onda fundamental: 1

Las columnas de aire en tubos sostienen ondas sonoras estacionarias a frecuencias discretas fijadas por la longitud, la velocidad del sonido en el medio y si cada extremo está abierto o cerrado. Músicos, estudiantes de física y fabricantes de instrumentos necesitan la fundamental y la serie armónica sin rederivar cada vez las fórmulas de tubo abierto y cerrado. Esta capacidad toma la longitud del tubo, la velocidad del sonido y un indicador ends de open o closed, y devuelve la frecuencia fundamental, la longitud de onda fundamental y una lista estructurada de modos sucesivos con frecuencia y longitud de onda para cada uno. La longitud nula se rechaza como entrada inválida porque las fórmulas clásicas dividen por la longitud.

Tubos abiertos frente a cerrados y qué frecuencias aparecen

Un tubo abierto ideal tiene nodos de presión en ambos extremos, de modo que la onda estacionaria más larga es media longitud de onda a lo largo del tubo: la frecuencia fundamental es la velocidad del sonido dividida entre el doble de la longitud, escrita f uno igual a v entre dos L. Los modos superiores empaquetan números enteros de medias longitudes de onda, dando la serie armónica completa f n igual a n por v entre dos L para n igual a uno, dos, tres, y así sucesivamente.

Un tubo cerrado tiene un extremo cerrado (nodo de desplazamiento y antinodo de presión) y uno abierto, de modo que la fundamental es un cuarto de longitud de onda: f uno igual a v entre cuatro L. Solo encajan múltiplos impares, así que el espectro es f igual a uno, tres, cinco veces la fundamental, a menudo escrito f n igual a paréntesis dos n menos uno cerrado por v entre cuatro L.

La intención de búsqueda se agrupa en calculadora de resonancia de tubo, armónicos de tubo abierto, frecuencia fundamental de tubo cerrado, frecuencias de tubo de órgano y onda estacionaria en un tubo. La gente quiere respuestas numéricas para una longitud y velocidad del sonido dadas —el aire de aula cerca de trescientos cuarenta y tres metros por segundo es común— no solo un diagrama de nodos y antinodos.

Las unidades se mantienen coherentes: metros con metros por segundo dan hercios; cualquier par coherente de longitud y velocidad funciona si se mantiene la razón. Este producto modela geometría ideal sin corrección de extremo, de modo que coincide con los conjuntos de problemas de libro de texto que ignoran el factor de corrección de extremo abierto del orden del radio del tubo.

Qué puede hacer con ella

Ejercicios de tubo de resonancia en deberes y laboratorio

Alumnos y correctores calculan fundamentales y armónicos de tubo abierto y cerrado para L y v dados, con error claro cuando la longitud es cero o falta ends.

Estimaciones de instrumentos de viento y tubos de órgano

Frecuencias estructuradas rápidas para tubos abiertos y cerrados antes de aplicar correcciones de extremo o modelos de calibre propios del oficio.

Fijaciones deterministas para pruebas de acústica

Canalizaciones y plataformas de lecciones fijan listas esperadas de fundamental y armónicos desde un oráculo puro en lugar de reimplementar fórmulas de onda estacionaria en cada idioma.

Preguntas frecuentes

¿Cómo hallo la frecuencia fundamental de un tubo abierto?

El arreglo harmonics lista modos superiores como múltiplos enteros.

¿En qué se diferencia un tubo cerrado de uno abierto?

Con ends fijado a "closed", la fundamental es v/(4L) y solo aparecen armónicos impares: 1×, 3×, 5× la fundamental. Los tubos abiertos usan v/(2L) y todos los armónicos enteros.

¿Qué ocurre si la longitud del tubo es cero?

Las fórmulas de onda estacionaria dividen por la longitud, así que la longitud nula nunca es una geometría de resonancia válida y no se cobra.

¿Es gratuita la calculadora de resonancia de tubo?

La herramienta del navegador se ejecuta gratis en su dispositivo.

¿Incluye corrección de extremo abierto?

No. El modelo es geometría ideal de libro de texto sin corrección de extremo. Aplique L_eff = L + 0.3d usted mismo si su fórmula de laboratorio o de oficio lo exige, y envíe la longitud efectiva.

Herramientas relacionadas

Para desarrolladores — acceso por API

Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.

Endpoint de API

POSThttps://api.kit.forhosting.com/phys/pipe-resonance

¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.

Llámela desde su stack

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/pipe-resonance \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"length":0.5,"sound_speed":343,"ends":"open"}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/pipe-resonance", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "length": 0.5,
    "sound_speed": 343,
    "ends": "open"
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/phys/pipe-resonance",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "length": 0.5,
    "sound_speed": 343,
    "ends": "open"
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/pipe-resonance", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"length":0.5,"sound_speed":343,"ends":"open"}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"length":0.5,"sound_speed":343,"ends":"open"}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/pipe-resonance", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

Ejemplo de solicitud

{
  "length": 0.5,
  "sound_speed": 343,
  "ends": "open"
}

Ejemplo de respuesta

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.pipe_resonance",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.

Precio

Por solicitud$0.002

Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.

Errores

HTTP	Código	Significado
`401`	`unauthorized`	API key ausente o inválida.
`402`	`insufficient_balance`	El saldo no cubre el precio de la tarea.
`404`	`unknown_type`	El tipo de tarea no existe.
`429`	`rate_limited`	Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear.

Notas técnicas

Cómo valida esta calculadora la entrada y construye la lista de modos

El harmonics opcional es un entero de uno a cincuenta que elige cuántos modos sucesivos listar; el valor por defecto es cinco, que cubre la fundamental más los siguientes cuatro modos listados para tubos abiertos, o los primeros cinco armónicos impares para tubos cerrados. Las cadenas numéricas que se analizan como números finitos se aceptan para que formularios y fichas pasen valores sin cast extra. Envíe un cuerpo JSON con length positiva obligatoria, sound speed positiva y ends fijado a la cadena open o closed. Length ausente, length nula, length negativa, velocidad del sonido nula o negativa, cadenas no numéricas, ends vacío y valores de ends desconocidos fallan con invalid_input antes de devolver frecuencia alguna, y la validación fallida no se cobra. En caso de éxito la respuesta repite length, sound speed y ends, fija mode a open_open o closed_open, informa fundamental y wavelength_fundamental, y rellena un arreglo harmonics donde cada entrada tiene índice n empezando en uno, el número armónico musical (igual a n para tubos abiertos, igual a dos n menos uno para cerrados), frecuencia en unidades de tiempo inverso coherentes con sus entradas, y la longitud de onda correspondiente. Los resultados se redondean a una precisión decimal estable para que la misma entrada produzca siempre el mismo JSON entre motores JavaScript.

Uso práctico, precios, límites y canales de entrega

Use la calculadora gratuita de resonancia de tubo en el navegador al comprobar deberes sobre tubos de órgano, tubos abiertos tipo flauta, tubos cerrados tipo clarinete o experimentos de tubo de resonancia de laboratorio que miden longitud para una frecuencia conocida. Empareje la longitud con una velocidad del sonido medida o asumida —el aire de habitación cerca de trescientos cuarenta y tres metros por segundo a unos veinte grados Celsius es un valor por defecto habitual de aula— o encadene desde un auxiliar de velocidad del sonido cuando la temperatura sea la magnitud conocida. Mantenga longitudes positivas y dentro de escalas de laboratorio ordinarias para que los resultados de punto flotante sigan bien condicionados; el motor también acota magnitudes extremas por seguridad de aislamiento. Use la API prepago cuando una plataforma de tutoría, cuaderno de diseño de instrumentos, corrector de concursos o generador de currículo necesite JSON estable bajo saldo KIT a $0.002 por ítem exitoso; los fallos de validación nunca consumen saldo. Los autores que publican SDK pueden mapear el arreglo harmonics directamente a tablas de frecuencia para gráficos y flashcards. El algoritmo es plenamente determinista: length, sound speed, ends y recuento de modos idénticos producen siempre fundamentales y listas de armónicos idénticas, lo que hace fiables las fijaciones de integración continua. Enlace el endpoint a ejercicios de acústica, demos de instrumentos de viento o scripts de laboratorio que ya prefieran errores de dominio explícitos —como rechazar length nula— frente a widgets opacos que no pueden explicar por qué se rechazó una entrada incorrecta.

Ver la documentación completa del KIT →

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