(1) Determinar la velocidad del sonido en al aire a las siguientes temperaturas: (a) -20,0ºC; (b) 0ºC; (c) 20,0ºC.
(2)(a) Determinar la velocidad del sonido en el N2 a PTN. (b) Determinar la velocidad del sonido en el He a PTN.
(3) El módulo elástico del agua de mar vale B = 2,2x109 N/m2. Además, su densidad es 1026kg/m3. Determinar la velocidad del sonido en el agua
(4)Se baten palmas en el aire, a una temperatura de 25,0ºC. El sonido rebota en una pared de granito que se halla a una distancia D (este fenómeno se conoce como eco) y regresa, demorando 1,75s en todo el trayecto. ¿Cuánto vale D?
(5) Las primeras mediciones de la velocidad del sonido se realizaron usando armas de fuego y cronómetros primitivos. Cuando se dispara una pistola, la luz del fogonazo viaja a la velocidad de la luz (C = 3,00x108m/s) pero el sonido lo hace con VS=340m/s. Teniendo en cuenta que usamos un reloj primitivo con dt = 1s: ¿a qué distancia del tirador debería ubicarse un observador para medir VS con una incertidumbre menor al 20%?
(6) Todas las noches, se dispara en el puerto un cañón y el cuidador encienda el faro de la rada, el cual se halla a 200m de distancia. Supongamos que el farero enciende instantáneamente la luz al recibir el sonido: ¿qué retraso habrá en el encendido entre una noche de invierno crudo (-10,0ºC) y una de verano (40,0ºC)?
(7) Una onda sonora se propaga por el aire a 20,0ºC. La onda es sinusoidal, tiene una frecuencia de 700Hz y una intensidad de 1,20x10-4W/m2. (a) Escribir la función Dp = f(x,t) para esta onda. (b) ¿Qué intensidad en decibeles tiene esta onda?
(8) Una onda sonora que se propaga por el aire cumple la ecuación Dp = 0,150.sen(2,10x - 710t). (a) Determinar la velocidad de la onda y la temperatura del aire. (b) Calcular la intensidad de esa onda, en W/m2 y en decibeles. (c) ¿Es audible esta onda?
(9) Una onda sonora, viajando en aire calmo a 20,0ºC, cumple la ecuación S = 2,60x10-7.sen (kx ± wt). (a) Determinar el valor de la relación w/k. (b) Si el sonido es un Fa de frecuencia 352Hz, determinar w y k.
(10) Una persona puede gritar con una intensidad de 120dB a 2,00cm. ¿A qué distancia dejaríamos de escuchar a tal gritón, suponiendo que el aire se halla completamente en calma?. recuerde que la intensidad umbral vale 1,00x10-12W/m2.
(11) El oído humano en perfectas condiciones puede captar frecuencias entre 20hz y 20kHz. (a) Determinar el límite de las l audibles. Use VS = 340m/s. (b) ¿Qué longitudes deberían tener los tubos de un órgano para soportar ondas estacionarias óptimas de esas longitudes de onda? Considere tubos abiertos por un extremo y tubos cerrados (como realmente ocurre).
(12) Una cuerda de guitarra tiene una longitud L = 57,5cm y una densidad lineal m = 1,20x10-3kg/m. La cuerda se tensa con T = 9,50N y se la pulsa, observándose que vibra en el armónico fundamental. (a) ¿Cuánto vale la frecuencia del sonido emitido? (b) Si queremos que tono del sonido se torne más grave (menor f): ¿deberíamos tensar o destensar la cuerda?. Justifique su respuesta.
(13) Cierta onda sonora que viaja por el aire, a una temperatura de 25,0ºC tiene una intensidad de 60,0dB y una frecuencia de 675Hz. Hallar el valor de pico de Dp0.
(14) Juan tiene un equipo de sonido cuya potencia de salida vale P=10,0W. Su cuarto mide 8x8x3,5m. Si Juan pone el equipo a su máxima potencia: (a) ¿Qué intensidad de sonido logrará, en dB? ¿Podría esa intensidad de sonido resultar perjudicial para su oído? (b) ¿Qué potencia de salida mínima debería usar para que la intensidad del sonido no resultase molesta (I < 80dB).
(15) Un tambor tiene una potencia aproximada a 25W. ¿Qué intensidad en dB tendrá el sonido que este instrumento emite, a 10m de distancia?
(16) Una persona habla provocando unos cambios de presión Dp0 = 0,220N/m2. ¿Habría que decirle que hable más fuerte o que deje de gritar?
(17) El capuchón de una lapicera tiene una longitud L = 4,30cm y está abierto por ambos extremos. Si se sopla lateralmente en su extremo más ancho, sin tapar el otro, suena como un silbato y si se tapa un extremo se nota cierta diferencia en el tono del sonido. Determine qué frecuencias audibles generan los diferentes armónicos dentro del capuchón en ambos casos. Use VS= 340m/s.
(18)Una persona, cantando sin gritar, tiene una intensidad de sonido I = 85dB. ¿Qué intensidad (en dB) tendría un coro de 30 personas como la indicada, cantando al unísono?
(19) Determinar Dp0 para el umbral de audición y para el umbral de sordera. Recuerde que las intensidades para dichos umbrales son I0 = 1,00x10-12W/m2 e IS = 1,00W/m2.
(20) ¿Qué máxima intensidad puede tener un sonido en la superficie de la Tierra? ¿Qué máximo nivel de sonoridad tendrá en decibeles? Recuerde que la presión atmosférica vale 1,013x105 W/m2.
