fisica

1) El modulo de Young para el acero es 2.07xPa y su densidad es de 7800 Kg/m³. Calcule la rapidez del sonido en una varilla de acero.
Datos Formula Desarrollo
ᵧ= 2.07x1011 Pa v= √ᵧ/ d
d= 7800 kg/m3 v= √ᵧ/ d v=√ 2.07x1011/ 7800kg/m3
v= ¿?
v= 5151.54 m/seg.
Resultado: La rapidez del sonido será de 5151.54 m/seg

2) ¿Cuál es la velocidad del sonido en el aire (M= 29 g/mol y γ=1.4)en un día en que la temperatura es de 30 ºC? Use la fórmula de aproximación para comprobar este resultado.
Datos: Formula Desarrollo
µ= 29 g/mol
TºC= 30ºC v= √yRT/ µ v= √1.4(8.311)(30+273/0.029
y= 1.4
R= 8.311/molºK v= 348.64 m/seg
v= ¿?
Resultado: la velocidad de sonido en el aire es de 348.64 m/seg

3) Si la frecuencia de las ondas del problema es 312Hz, ¿ Cuál es la longitud de onda? ( se ha medido en 3380 m/s la rapidez de las ondas longitudinales en una varilla de cierto metal cuya densidad es de 7850 Kg/m³ )
Datos Formulas Desarrollo
v= 3380 m/s
p= 7850 kg/m3 ʎn= 4l/n 4l= (1)(3380)/312
f= 312 Hz fn=nV/ 4l 4l= 10.83 m
ʎ=¿? Despejamos ʎ= 10.83/ 1
4l= nV/fn ʎ= 10.83 m
Resultado: lalongitud de onda es de 10.83 m

4) Una onda sonora es enviada por un barco hasta el fondo del mar, donde se refleja y regresa. Si el viaje de ida y vuelta tarda 0.6 segundos ¿A qué profundidad está el fondo del océano? Considere que el módulo volumétrico del agua de mar es 2. 07xPa y que su densidad es de 1030 Kg/m³.
Datos: Formulas Desarrollo
t= 0.6 seg/2=0.3 seg
B= 2.1x109 Pa v=√B/p v= √2.1x109/1030
p= 1030kg/m3 v= 1427.87 m/seg
d=¿? v= d/t
Despejamos d= 1427.87(0.3)
d= 428.36 m
d= Vt
Resultado: La onda se encuentra a 428.36 m de profundidad



5) Halle la frecuencia fundamental y los tres primeros sobretonos para un tubo de 20 cm a 20 ºC si dicho tubo está cerrado en uno de sus extremos.
Datos: FormulasDesarrollo
l= 20 cm
t= 20ºC v= 331 m/seg, √t /273ºk v= 331m/s, √20+273/273ºk
f1=¿? v= 342.91 m/ seg
f3=¿? fn= nV/4l f1= 1(342.91)/ 4(0.20m)
f5=¿? f3= 3(f1) f1= 428.63 Hz
f7=¿? f5= 5(f1) f3= 3(428.63) f3= 1285.9Hz
v= ¿? f7= 7(f1) f5=5(428.63) f5=2143.15Hz
f7=7(428.63) f7= 3000.41 Hz
Resultado: f1= 428.63 Hz, f3= 1285.91 Hz ,f5= 2143.15 Hz, f7= 3000.41 Hz

6) ¿Qué longitud de onda de tubo abierto producirá una frecuencia fundamental de 356 Hz a 20 ºC?
Datos: Formulas Desarrollo
f1= 365Hz v= 331m/seg, √t/273ºk
T= 20ºCv= 331m/s√30+273/273ºk
l= ¿? fn= nV/2l v= 342.91 m/seg
Despeje 2l= nV/fn
2l= nV/fn 2l= 1(342.91)/365
2l= 0.9632m
l= 0.9632/2
l= .4816 m
l=48.16 cm
Resultado: la longitud es de 48.16 cm

7) El segundo sobretodo de un tubo cerrado es de 1200 Hz a 20 ºC. ¿Cuál es lalongitud del tubo?
Datos: Formulas Desarrollo
f5= 1200 Hz v= 331m/seg,√T/273 ºK v= (331)√20+273/273
T= 20ºC fn=nV/4l v= 342.91m/seg
Despeje 4l= 5v/f5
4l= nV/fn 4l= 51342.91/ 1200
4l= 1.428 m
l= 1.428/4
l= 0.357
l= 35.7cm
Resultado: la longitud del tubo es de 35.7 cm8) Tenemos dos tubos de 3 m de longitud, uno abierto y otro cerrado. Compare la longitud de onda del cuarto sobretodo de cada tubo a 20 ºC
Datos: Formulas Desarrollo
l= 3 m
T= 20ºC v= 331m/seg, √T/273ºK v= (331) √20+273/273
ʎ9=¿? ʎn=4l/n ʎn= 2l/n v= 342.91 m/seg
ʎ5= ¿? ʎ5= 2(3m)/5 ʎ5= 1.2m...