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CAPÍTULO: # 1) Un altavoz emite un sonido de frecuencia e intensidad constante. La persona A está a 3.0 m del altavoz y siente un nivel de intensidad de 50 dB. La persona B está 10.0 m del altavoz. a) ¿Qué nivel de intensidad siente persona B? (R: 45 dB) b) ¿Cuál es la presión máxima de la onda de sonido que siente la persona A? (asuma que el medio es el aire a 25 ºC) (R: 0.01 Pa)

PARALELO:

GRUPO:

2) Una barra de acero de 10.0 m vibra en su tercer armónico. (Velocidad del sonido en acero: 5000 m/s) a) Una persona viaja a una velocidad de 30 km/h en dirección a la barra. ¿Qué frecuencia siente la persona? (asuma una temperatura ambiente de 25 ºC) (R: 768 Hz) b) La misma persona carga una placa que refleja todo el sonido recibido sin alterar (inherentemente) su frecuencia. Dado eso, ¿cuál es la frecuencia del pulso que siente un receptor estacionario entre la barra y la persona en movimiento? (R: 37 Hz)

PARALELO:

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3) Un reactor sufre un daño grave luego de un movimiento sísmico. Por causa del daño genera un sonido de gran intensidad. A un lugar ubicado a 10.0 m del foco se encuentra un detector que se percibe un nivel de intensidad de 125 dB. Determinar: a) El nivel de intensidad que se percibiría en un lugar ubicado a 20.0 m de la fuente. (R: 119 dB) b) A qué distancia de la fuente se percibirá un nivel de intensidad de 50.0 dB. (R: 56.2 km) c) Si como medida de seguridad se coloca un casquete sobre el aparato averiado, de manera que el detector señale la mitad del nivel inicial, ¿cómo cambian las respuestas de los literales anteriores? (R: 56.5 dB y 42.2 m)

PARALELO:

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4) Una copa de vidrio tiene su frecuencia fundamental en 450.55 Hz. Juan pretende romper la copa usando un generador de frecuencias conectado a una bocina de gran potencia. El generador es capaz de producir máximo una frecuencia de 417.64 Hz. Con ayuda de un vehículo Juan pretende acercar la bocina a la copa a una velocidad suficiente para que ésta se rompa. Considere la velocidad del sonido de 340 m/s. a) Si la aceleración máxima del vehículo es 1.05 m/s2 determinar la distancia mínima a la que debería arrancar para que la copa se rompa cuando el vehículo pase justo al lado de esta. ¿Cuál es la rapidez mínima en km/h a la que debería pasar el vehículo? (R: 293 m, 89.3 km/h) b) Si Juan decide dejar la bocina estática y acercar la copa con el vehículo ¿ como cambian los resultados comparados a la pregunta anterior? ¿Por qué? (R: 342 m, 96.5 km/h)

PARALELO:

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5) Un tubo cilíndrico delgado con diámetro de 5.00 cm y de 2.10 m de largo está lleno de agua y tiene una pequeña boquilla en la parte inferior de manera que el agua puede retirarse por ahí. Un diapasón de frecuencia desconocida es usado para provocar resonancia en el tubo. Si la primera emisión de sonido se percibe cuando se han extraído 567 ml de agua determinar: (considere la rapidez del sonido como 340 m/s) a) La frecuencia del diapasón. (R: 293 Hz) b) Qué tiempo después del primero, se escucha el segundo sobre tono, si el caudal de salida del agua es constante y de 0.08 L/s. (R: 14.2 s) c) Hasta que se vacié el tubo totalmente ¿cuántas condiciones de resonancia se darán? ¿En qué instantes después de la primera resonancia? (R: 28.4 s y 42.6 s)

PARALELO:

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6) Un avión supersónico vuela horizontalmente a 5.65 km de altura. Un observador lo ve pasar justo encima de él, sin embargo escucha el estampido sónico luego de 14.4 s. (asuma la rapidez del sonido 340 m/s) a) Cuál es el ángulo α del cono producido por la onda de choque. (R: 60.0°) b) ¿A cuántos mach se movía el avión? (R: 2 mach) c) Si el avión duplica su altura y velocidad, ¿cómo cambia el tiempo en que se escucha? ¿Por qué? (R: t = 20 s)

PARALELO:

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7) Dos tubos de órgano abiertos por ambos extremos se usan para generar pulsos. Se conoce que uno de los tubos mide 80.7 cm. Si cuando los tubos resuenan en su fundamental se escucha un pulso de 5.50 Hz, determinar: a) ¿Cuáles podrían ser las medidas del segundo tubo? (R: 78.6 cm o 82.9 cm) b) ¿Cómo cambiaría la respuesta del literal anterior si los tubos fuesen cerrados? (R: 85.1cm o 76.4cm) c) Si ahora los tubos (abiertos) resuenan en su tercer sobre tono, ¿Cómo cambia la frecuencia del pulso? ¿este pulso se podría percibir? (R: 16.77 Hz)

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