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UNIVERSIDAD DEL AREA ANDINA
FACULTAD DE INGENIERIAS - FISICA III
TALLER EVALUATIVO No. 4

Resuelva los siguientes ejercicios:
El módulo de Young para el acero es 2.07x1011Pa y su densidad es de 7800 kg/m3. Calcule la rapidez del sonido en una varilla de acero. ¿Cuál es la rapidez del sonido en el aire (M= 29g/mol y γ =1.4) en un día en que la temperatura es de 30°C? Use la fórmula deaproximación para comprobar este resultado. Compare la rapidez teórica del sonido en el hidrógeno (M=2g/mol, γ=1.4) con la rapidez en el helio (M=4g/mol, γ=1.66) a 0° C.
Un bote pesquero oceánico navega justo sobre un banco de atún en un día brumoso. De pronto, ocurre una explosión en otro bote que está a 1.35km de distancia (figura) ¿Cuánto tiempo pasa hasta que la explosión es escuchada a) por lospeces y b) por los pescadores
Se suelta una piedra desde lo alto de un acantilado. El chapoteo que hace al golpear el agua que se encuentra debajo se escucha 3seg después. ¿Cuál es la altura del acantilado?
Un buzo bajo la superficie de un lago escucha el sonido de la sirena de un bote en la superficie directamente arriba de él; al mismo tiempo, un amigo parado en tierra firme a 22m del botetambién lo escucha. La sirena está 1.2m sobre la superficie del agua. ¿A qué distancia de la sirena está el buzo? Tanto el aire como el agua están a 20°C.
Un cohete de fuegos artificiales explota 100m por encima del suelo, creando una visualización colorida de luces y chispas. ¿Qué tanto más grande es el nivel de sonido de la explosión para una persona que está de pie directamente abajo de laexplosión, que para otra persona que está alejada una distancia horizontal de 200m (figura)
La variación de la presión en una onda sonora está dada por
∆P=0.0035 sin⁡〖(0.38π∙x-1350π∙t)〗

Donde∆P está en pascales, ‘x’ en metros y ‘t’ en segundos. Determinea) la longitud de onda, b) la frecuencia, c) la rapidez y d) laamplitud de desplazamiento de la onda. Suponga que la densidaddel medio esρ= 2.3x〖10〗^3kg/m3.
¿Cuál debe ser la amplitud de presión en una onda sonora en aire (0°C), si las moléculas del aire experimentan un desplazamiento máximo igual al diámetro de una molécula de oxígeno, de aproximadamente 3x10-10m? Suponga una frecuencia de la onda sonora de a) 55hz y b) 5.5kHz.
Una onda sonora de 50dB golpea un tímpano cuya área es de 5x〖10〗^(-5) m^2. a) ¿Cuánta energía esabsorbida por el tímpano por segundo? b) A dicha tasa, ¿cuánto tardaría su tímpano en recibir una energía total de 1J?
Ondas longitudinales en diferentes fluidos. a) Una onda longitudinal que se propaga en un tubo lleno de agua tiene una intensidad de 3x〖10〗^(-6) W/m^2 y su frecuencia es de 3400hz. Calcule laamplitud A y la longitud de onda para esa onda. La densidad delagua es de 1000kg/m3 y sumódulo de volumen es de 2.18x109Pa.b) Si el tubo está lleno con aire a una presión de 1x105Pa y ladensidad es de 1.20kg/m3, ¿qué amplitud x_my longitud de onda tendráuna onda longitudinal con la misma intensidad y frecuencia queen el inciso a)? c) En qué fluido es mayor la amplitud, ¿en agua o enaire? Calcule la razón entre ambas amplitudes. ¿Por qué no es 1dicha razón?
Determine el nivel deintensidad de sonido en un automóvil cuando la intensidad del sonido es de 0.5W/m2. b) Calcule el nivel de intensidad de sonido en el aire cerca de un martillo neumático cuando la amplitud de presión del sonido es de 0.15Pa y la temperatura es de 20°C.
El sonido más tenue que un ser humano con oído normal puede detectar a una frecuencia de 400hz tiene una amplitud de presión aproximada de6.x10-5Pa. Calcule a) la intensidad correspondiente; b) el nivel de intensidad; c) la amplitud de desplazamiento de esta onda sonora a 20°C.
Un tubo estrecho uniforme de 1.8 m de largo está abiertoen ambos extremos y resuena en dos armónicos sucesivos confrecuencias de 275hz y 330hz. ¿Cuáles son la a) frecuencia fundamental y b) la rapidez del sonido en el gas dentro del tubo?
Halle la frecuencia...