Problemas Ondas

PROBLEMAS ONDAS Y ACÚSTICA 1. El oído humano es sensible a frecuencias sonoras dentro del margen comprendido entre 20 y 20.000 Hz. ¿Cuáles son las longitudes de onda en el aire y en el agua de dichas frecuencias? aire= 340 m/s

agua= 1.500 m/s

Resolución: Para determinar las longitudes de onda solicitadas y conociendo la velocidad de propagación de la onda en los diferente medios recurrimos a la expresión v = l . f por lo que despejando de esta expresión la longitud de onda obtendremos que

Respuesta: el rango de longitudes de estas frecuencias en el aire es 17 m a 0,017 m respectivamente. el rango de longitudes de estas frecuencias en el agua es 75 m a 0,075 m respectivamente.

2. La nota Do Mayor de la escala musical tiene una frecuencia de 262 Hz. ¿Cuál es la longitud de onda de esta nota propagándose en el agua y en el aire? v/ f =L la frecuencia no cambia asi que tenemos que para el aire V=340m/s para el agua V=1500m/s 340m/s /262Hz= 1.29m 1500m/s/262Hz=5.75m respectivamente

3. Calcula la frecuencia de una onda cuyo periodo es 0,025 s. 1 1 ¿ 𝑓? 𝑓= = = 40𝑠 −1 = 40𝐻𝑧 𝑇 = 12𝑠 𝑇 0,025𝑠

4. Calcula el periodo de una onda cuya frecuencia es 20 Hz. 1 1 1 1 ¿ 𝑇? 𝑓= ⇒𝑇= = = = 0,05𝑠 𝑓 = 20𝐻𝑧 𝑇 𝑓 20𝐻𝑧 20𝑠 −1

5. Una onda de 12 m de longitud se propaga con una velocidad de 6 m/s. Calcula su periodo y su frecuencia. = 12 =6 𝑠 ¿ 𝑇? ¿ 𝑓? =

⇒𝑇=

=

12 = 2𝑠 6 𝑠

𝑇 1 1 𝑓= = = 0,5𝑠 −1 = 0,5𝐻𝑧 𝑇 2𝑠

6. Una onda se propaga a 2,5 m/s con un periodo de 0,4 s. Calcula su longitud de onda. = 2,5 𝑠 𝑇 = 0,4𝑠 = ⇒ 𝑇 ¿ ?

=

· 𝑇 = 2,5

𝑠 · 0,4𝑠 = 1

7. Una onda se propaga con una velocidad de 3.000 m/s y tiene 15.000 Hz de frecuencia. Calcula la longitud de onda. = 3 000 𝑠 𝑓 = 15 000𝐻𝑧 ¿ ? =

·𝑓 ⇒

=

𝑓

=

3 000 𝑠 3 000 𝑠 = = 0,2 15 000𝐻𝑧 15 000𝑠 −1

8. Un vibrador genera, en la superficie del agua, ondas de 8 cm de longitud y 16 cm/s de velocidad de propagación. Calcula el periodo y la frecuencia de las ondas. = = 16 ¿ 𝑇? ¿ 𝑓? =

⇒𝑇=

𝑇

𝑓=

=

16

𝑠

𝑠

= 0,5𝑠

1 1 = = 2𝑠 −1 = 2𝐻𝑧 𝑇 0,5𝑠

9. La nota musical la tiene una frecuencia, por convenio internacional de 440 Hz. Si en el aire se propaga con una velocidad de 340 m/s y en el agua lo hace a 1400 m/s, calcula su longitud de onda en esos medios. aire = vaire=340 v 400

= 0;773 m

agua = vagua = 1400 v

= 3;27 m

400

10. Calcula el tiempo que emplea el sonido en recorrer 1.5 km. a. En el aire a 0 ºC b. En el aire a 15 ºC c. a. solucion t= d/ v 1.5 km * 1000m / 1 km = 1500 m a) t= 1500m/331.7 m/s t= 4.522 segundos b) t = 1500 m/ 340 m/s t= 4.411 segundos

11. Qué longitud de onda corresponde para una onda sonora cuya frecuencia es de 20.000 hz y se propaga con una velocidad de 340 m/s?  V.T = V = 340 m /s = 0.017 m 1.7 cm f 20000 s

12. La longitud de onda del sonido de más baja frecuencia que puede percibir el hombre es de 17 m. ¿Cuál es esta frecuencia? La velocidad (v) de una onda es el producto de su longitud de onda (L) por su frecuencia (f) v = L.f La frecuencia f = v/L f = (340m/s) /(17m) f = 20Hz

13. La velocidad de una onda es 20 m/seg y la frecuencia es de 100 Hertz. ¿Cuál es la longitud de la onda?

14. El Periodo de una onda es de 0,75 seg y su longitud es de 150 cm. ¿Cuál es la velocidad de propagación?

15. Una radiación de f. de 6. 10-8 se propaga en el vacío. Determinar la longitud de onda.