- EUna onda cuya ecuación tiene la forma F(x,t) = 10 Sen (⅔πx + 2 π t), determine a) La amplitud, b) La frecuencia, c) el periodo, d) la rapidez angular, c) La velocidad y la aceleración en el extremo superior de la trayectoria, d) La velocidad y la aceleración máximas.
- Una onda longitudinal de 1000 Hz, tiene una longitud de onda de 50 cm. a qué velocidad se propaga.
- El sonido es una onda mecánica y por consiguiente no se propaga en el vacío. Determine cinco razones que justifiquen tal afirmación y de ejemplos.
- Utilice Excel para graficar las siguientes señales armónicas en función del tiempo: determine para cada caso la amplitud, la frecuencia, el periodo, las ecuaciones de la velocidad y de la aceleración. F(t) = 5Sen(2t + ¾π) F(t) = -4Sen(2t + ¾π) + 6Cos(3t – π)
- El oído humano es capaz de percibir sonidos de frecuencias comprendidas entre 20 y 20000 Hz. Determinar las longitudes de onda correspondientes a estas frecuencias suponiendo que la velocidad del sonido es de 340 m/s.
- La velocidad del sonido en el aire a 0°C es de 331 m/s, calcular la velocidad a temperaturas como: a) 25°C, b) 64°F, c) 358°K.
- Cuando una onda sonora pasa del aire al agua. ¿cree usted que cambie la frecuencia o la longitud de onda? Justifique
- Un excursionista calcula la longitud de un lago mediante el eco de su grito, reflejado en un acantilado en el otro extremo del lago. Si lo oye 2 segundos después de gritar, ¿qué longitud tiene el lago? Suponga que es un día frío y la temperatura del medio es de apenas 2°C.
- ¿Cuál es la intensidad del sonido en el nivel de dolor de 120 dB? Compárela con la de un susurro de 20 dB.
- ¿Cuál es el nivel de intensidad de un sonido cuya intensidad es de 2.0*10-3 W/m2, es agradable o molesto?
- ¿Qué intensidad debe tener un tono de 6000 Hz para que parezca tan alto como uno de 100 Hz cuyo nivel de intensidad es de 50 dB? Ver gráfico de frecuencia Vs nivel de intensidad.
- La frecuencia que predomina en la sirena de una ambulancia tiene 1600 Hz en reposo. ¿Cuál es la frecuencia que se detecta si el automóvil a) se mueve a 25 m/s hacia un observador y b) se aleja de él a la misma velocidad?
- Un murciélago que se encuentra en reposo emite ondas ultrasónicas con una frecuencia de 50000 Hz y las recibe de regreso de un insecto que se aleja de él radialmente a 25 m/s. ¿Cuál es la frecuencia del sonido recibido?
- Las ondas ultrasónicas se utilizan para medir la rapidez del flujo sanguíneo. Suponga que un dispositivo emite ondas sonoras a 500 KHz y que la velocidad del sonido en el tejido humano es de 1540 m/s. ¿Cuál es la frecuencia de la pulsación esperada si la sangre se aleja de la fuente de sonido por las arterias de las piernas a 2 cm/s?
SOLUCION
- Utilice Excel para graficar las siguientes señales armónicas en función del tiempo: determine para cada caso la amplitud, la frecuencia, el periodo, las ecuaciones de la velocidad y de la aceleración.
- F(t) = 5Sen(2t + ¾π)
F(t) = -4Sen(2t + ¾π) + 6Cos(3t – π)
7.
Cuando una onda sonora pasa del aire
al agua. ¿Cree usted que cambie la frecuencia o la longitud de onda? Justifique
El sonido es una onda mecánica que
se propaga por un medio. La velocidad con la que se propaga depende de muchos
factores del medio, como su densidad, volumen y elasticidad, factores que
dependen del medio material, la temperatura, etc. En el aire, a temperatura
ambiente, el sonido se propaga a una velocidad de 340m/seg., mientras que con
el agua viaja alrededor de 1500 m/seg. Cuando el sonido esta viajando por aire
y encuentra un cambio de fase a agua, vas a tener una parte reflejada y una
parte refractada. Tanto en la reflexión como en la refracción, la frecuencia de
oscilación se mantiene constante (podes pensar que en la interfase, el aire
moviendo a las moléculas de agua es una fuente de frecuencia constante. Ahora sabiendo que f=v/l siendo f
la frecuencia, v la velocidad de propagación, entonces l tendrá también que
aumentar, para que la igualdad se siga cumpliendo. Por consiguiente claro que
CAMBIA ya que el medio de propagación es distinto en cada caso y la velocidad
de propagación varia tanto en el agua que es un sólido como en el aire que es
un gas y por consiguiente la longitud de la onda también cambia.
EXPERIMENTO
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