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Tarea 2: parámetros del sonido acústica de las cuerdas vibrantes

1.    Como se ha mencionado en clase y aparece en los apuntes, frecuencia (f) y periodo (T) son dos magnitudes características de las ondas que tienen una relación inversamente proporcional: frecuencias altas conllevan periodos de vibración pequeños y viceversa. Halla los valores (en segundos) de los periodos de vibración delos extremos del rango de audición en frecuencia del oído humano.

f min. 20 Hz --- f. máx 20000 Hz
f =1/T
T máx 1/20= 0,055 seg
T min 1/20000=0,00005 seg = 0,05 mseg
2.    Hemos comentado en varias ocasiones que existe una equivalencia entre un ciclo de una vibración y una vuelta que describe un móvil que gira.

El tacómetro, que se encuentra en el salpicadero de uncoche, indica las revoluciones (vueltas) por minuto (rpm) a las que gira el cigüeñal. Los valores de medida suelen estar comprendidos entre 1000-8000 rpm.

  ¿Qué frecuencia tendrá el sonido que se produce cuando el tacómetro indica 4000 rpm? (ten en cuenta que la frecuencia se mide en ciclos por segundo)

4000 rpm

4000 ciclos 60 seg
X 1 seg

X= 66,66 Hz
 
3.    La relaciónentre la frecuencia (f)  y la longitud de onda (l) es inversamente proporcional (parecida a la relación que hay entre f y T), es decir cuando crece f, para la misma c (velocidad de propagación del sonido), disminuye l.

Suponiendo c=340 m/s (velocidad de propagación del sonido en condiciones normales (15ºC y 1 atmósfera de presión)).

Halla los valores de las longitudes de onda de los extremosdel rango de audición en frecuencia del oído humano.

f = c/λ
λ=c/f
λ máx 340/20 = 17
λmin. 340/20000= 0,017
4.    Cuando un avión supersónico supera la velocidad del sonido, puede crear una onda expansiva muy destructiva. A) ¿Qué cuidados debe observar el piloto del avión para evitar efectos negativos? B) ¿Qué velocidad (en km/h) marca el velocímetro del avión, cuando ocurreeste caso? C) ¿Conoces el experimento que realizó Felix Baumgartner en octubre de 2012, cuántos records consiguió?

A) Al superar la barrera del sonido se genera una onda expansiva. Para ello el piloto debe respetar las áreas pobladas, de modo que sólo lo harás en aquellos terrenos amplios y solitarios, además de guardar una altura razonable. A 12000 metros la velocidad, a una temperatura menores de 1020 Km/h.

B) 340 m/s CN

340

C) Consiguió tres records:
el primero es el de velocidad máxima sin usar paracaídas guía, a 1.324,8 Km/h, 1,24 veces la velocidad del sonido
el segundo es el de mayor altura de salto, a 39.045 m de altura
Y por último, la caída libre más larga en distancia.

5.    El efecto sonoro enunciado por el austriaco Christian Andreas Doppler en 1842,está relacionado con que el oyente, la fuente sonora o ambos se mueven. Explica con tus palabras en que consiste este fenómeno.

Cuando la longitud de onda λ disminuye la frecuencia aumenta, es decir que son inversamente proporcionales.
Cuando la fuente sonora está en movimiento, es decir, lleva una velocidad determinada, las ondas que producen el sonido también están en movimiento. Por tanto, laλ disminuye pues las ondas se van agrupando en la parte frontal del objeto, en dirección contraria a la dirección del movimiento. Entonces el oyente, cuando más cerca del objeto esté lo detectara con una frecuencia mayor o más aguda; en cambio cuanto más lejos menor. Esto es porque las distancia de las ondas que va dejando el objeto móvil a su espalda es mucho mayor y por tanto la frecuencia másbaja o sonido más grave.
6.    Uno de los procesos utilizados por los sintetizadores para la generación y simulación de sonidos es la Síntesis Aditiva, que pone de manifiesto que el sonido es un ente complejo, compuesto por elementos simples. Si la relación en frecuencia, de estos componentes sonoros, viene dada por números enteros sencillos podemos asociar al sonido una determinada altura....