Facultad de Física
ONDAS Y CALOR
Segundo Semestre 2002
GUIA 3: Ondas de sonido
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Facultad de Física ONDAS Y CALOR Segundo Semestre 2002
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Resp.: 0.3277 m, 0.2920 m, 0.2601 m.
21.- Un diapasón se hace vibrar sobre un tubo vertical abierto, lleno de agua. Se permite que el nivel del agua baje lentamente. A medida que baja el agua, el aire en el interior del tubo empieza a resonar con el diapasón cuando la distancia entre la boca del tubo y la superficie del agua es 0.125 m, y lo hace nuevamente cuando es 0.395 m. ¿Cuál es la frecuencia del diapasón?Resp.: 635 Hz.
22.- Dos cuerdas de piano deberían vibrar a 132 Hz, pero al tocarlas simultánemente, un afinador percibe una pulsación cada 2.0 s. a) Si una de las cuerdas vibra a 132 Hz, ¿cuál será la frecuencia de la otra? ¿Hay sólo una respuesta? b) En qué porcentaje debe aumentar o disminuir la tensión para que ambas cuerdas queden afinadas?Resp.: a) 155.5 Hz y 130.5 Hz, b) 2.3%.
23.- Un amplificador stéreo A tiene una potencia estimada de 250 W por canal, mientras que un amplificador B más modesto, tiene una potencia estimada de 40 W por canal. Calcule el nivel de intensidad en decibeles que se percibiría en un punto situado a 3 metros de un parlante conectado a uno de los amplificadores, y luego al otro.Resp.: 123 dB, 115 dB.
| 24.- Se observa que un puente que pasa sobre una carretera resuena con un ciclo completo
cuando un pequeño terremoto sacude el suelo verticalmente a 3.0
Hz. La compañía encargada del mantenimiento de la carretera
coloca un pilar de apoyo justo en el centro del puente, anclándolo
al suelo. a) ¿Qué frecuencia resonante se espera tendrá
ahora el puente? b) Si los terremotos raramente producen sacudidas con
frecuencias superiores a 5 ó 6 Hz, ¿fué útil
la modificación de la estructura?
Resp.: a) 6.0 Hz, b) si. |
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| 25.- Dos parlantes están colocados en los extremos opuestos de un carro de tren, en
el momento que éste pasa a 10 m/s por una estación en que
se encuentra un observador estacionario. Si ambos parlantes emiten
sonido con frecuencia 200 Hz, ¿cuál será la frecuencia
de pulsación que escuchada por el observador cuando se encuentra
a) en la posición A de la figura, antes que pase el carro, b) en
la posición B, entre los dos parlantes, c) en la posición
C, luego de haber pasado el carro.
Resp.: a) 0, b) 12 Hz, c) 0. |
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Resp.: b) nb = ns(2vo/vs) = vo/(0.25 m).
27.- Suponga que una fuente de sonido de frecuencia nf se mueve con velocidad vf respecto de un observador en reposo. La dirección de vf está en ángulo instantantáneo a respecto de la dirección entre la fuente y el observador. a) Encuentre la longitud de onda l que percibe el observador. b) Encuentre la frecuencia no que percibe el observador, ambas como función de a, nf, vf y vs, la velocidad del sonido.
, b) 
Resp.: a) 100 dB, b)25.1 W, c) 2 m,
d) 96.5 dB.
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