Certamen 3 Fis130

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Certamen 3 Fis130
AP. PATERNO
AP. MATERNO
RUT
NOMBRE
PARALELO
-
1)
La forma de una cuerda delgada tensa que está atada por ambos extremos y oscila en su tercer armónico
se describe con la ecuación:
(
)
((
)
(
) )
El origen está en el extremo izquierdo de la cuerda, el eje x está a lo largo de la cuerda y el eje y es
perpendicular a la cuerda.
a) Dibuje el patrón de onda estacionaria.
b) Calcule la amplitud de las dos ondas viajeras que constituyen esta onda estacionaria.
c) ¿Qué longitud tiene la cuerda?
d) Calcule la longitud de onda, la frecuencia, el periodo y la rapidez de las ondas viajeras.
e) Calcule la rapidez transversal máxima de la cuerda.
f) ¿Qué ecuación y(x, t) tendría esta cuerda si vibrara en su octavo armónico?
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2) Considere dos parlantes que emiten sonido a igual frecuencia y están ubicados como se muestra en la
figura. El parlante superior, ubicado a 2 m de altura emite sonido con una potencia de 2 Watt y el que está a
nivel del suelo lo hace a 5 Watt. Considere que ambos parlantes emiten en igual frecuencia = 340 Hz.
Determine a qué distancias a lo largo de la horizontal y respecto al parlante ubicado sobre el suelo se
perciben mínimos de intensidad debido a interferencia destructiva. (velocidad del aire 340 m/s)
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3) El sonido de una trompeta se emite uniformemente en todas direcciones en aire a 20 °C. A una distancia de
5.00 m de la trompeta, el nivel de intensidad de sonido es de 52.0 dB. La frecuencia es de 587 Hz.
Considere velocidad del aire 344 m/s, densidad del medio 1.2 kg/m3, B (módulo de volumen) =1.42×105 Pa
a) Determine la amplitud de presión a esta distancia.
b) Calcule la amplitud de desplazamiento de las moléculas del aire.
c) ¿A qué distancia el nivel de intensidad del sonido es de 30.0 dB?
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4) Una fuente sonora se mueve entre dos paredes reflectoras fijas, perpendicularmente a sus superficies
reflectantes, emitiendo un sonido de frecuencia natural . Un observador que viaja en la fuente, detecta que
la diferencia entre las señales recibidas en la fuente, después de haberse producido la reflexión en las
paredes, es igual a la mitad de la frecuencia .
Calcule la velocidad de la fuente sonora con respecto al suelo, exprese su resultado en función de la
velocidad del sonido.