3. MOVIMIENTO ONDULATORIO

1. La rapidez del sonido en aire a 20 °C es de 344 m/s. a) Calcule la longitud de onda de una onda sonora con frecuencia de 784 Hz, que corresponde a la nota sol de la quinta octava de un piano, y cuántos milisegundos dura cada vibración. b) Calcule la longitud de onda de una onda sonora una octava más alta (doble frecuencia) que la nota del inciso a).
Sol.: a) 0.439 m 1.28 ms b) 0.219 m
2. Uno de los extremos de una cuerda de 6 m de largo se mueve hacia arriba y abajo con un movimiento armónico simple de frecuencia 60 Hz. Las ondas alcanzan el otro extremo de la cuerda en 0,5 s. Hallar la longitud de onda de las ondas en la cuerda.
Sol.: 0.2 m
3. La ecuación de cierta onda transversal es
?(?, ?) = …ver más…

b) ¿Cuál es la velocidad de las ondas? c) ¿Cuál es la longitud de onda y el número de ondas? d) Escribir una función de onda adecuada para las ondas sobre el alambre. e) Calcular la velocidad y aceleración máximas de un punto del alambre. f) ¿A qué potencia media debe suministrarse energía al diapasón para mantenerlo oscilando con amplitud constante?
Sol.: a) 2.5·10-3s; 400Hz; b) 316m/s; c) 0.791m; 7.95m-1; d) (0.5·10-3m)sen2π(x/λ t/T); e) 1.26m/s; 3.16·103m/s2; f) 2.50 W

3. MOVIMIENTO ONDULATORIO

9. Una onda plana se propaga en la dirección del vector unitario uˆ =

1
14

(2iˆ − ˆj + 3kˆ)

La onda tiene amplitud 10 cm, longitud de onda de 72 cm y se propaga a 360 m/s. Comenzamos a medir el tiempo (t = 0) cuando la perturbación es máxima en el origen (0, 0, 0). Hallar el valor de la perturbación δ en el punto (10 m, -28 m, 4 m) en el instante t = 3.5 ms.
Sol.: -9.91 cm
10. Un altavoz emite sonido en todas direcciones. ¿A qué distancia del altavoz es la intensidad del sonido la mitad de la que se percibe a 3 m del altavoz? ¿Cuántas veces menor es la intensidad a 9 m del altavoz que a 3 m?
Sol.: 4.24 m; 9
11. Cuando despega un avión a propulsión, produce un sonido con intensidad de 10.0
W/m2 a 30.0 m de distancia. Usted prefiere el tranquilo sonido de la conversación normal, que es de 1.0 μW/m2. Suponga que el avión se comporta como una fuente puntual de sonido.
a) ¿Cuál es la distancia mínima a la pista de aterrizaje a la que usted