Ondas

Ayudantía resuelta

1.- Calcule el nivel de sonido de una onda sonora que tiene una intensidad de: a) 10-10 (W/m2) b) 10-8 (W/m2) y c) 10-4 (W/m2)

El nivel de sonido está definido como ((dB) =10 log (I/Io)

a) Para I = 10-10 tenemos que
( = 10 log (10-10/10-12) = 10 log (10-10 –(-12)) = 10 log 102 = 10 x 2 = 20 dB

b) Para I = 10-8 haciendo lo mismo llegamos a que ( = 40dB

c) Para I = 10-4, ( = 80 dB

2.- El área de tímpano típico es de unos 5.0 x 10-5 m2. Calcule la potencia de sonido (energía por segundo) que incide en un tímpano en (a) umbral deaudibilidad y b) en el umbral de dolor.

La potencia de sonido P = I x A (J/s = w)
a) P = I x A = 10-12 x 5 x 10-5 = 5 x 10-17 w
b) P = I x A = 1 x 5 x 10-5 = 5 x 10-5 w

3.- El nivel de intensidad deuna orquesta es 85 dB. Un solo violín alcanza un nivel de 70 dB. ¿Cuánto mas grande es la intensidad de toda la orquesta comparada con la intensidad del violín?

( = 85 = 10 log(I/Io) = 10 ( log I -log 10-12) = 10 log I +120 ( log I = (85 – 120)/10 = -3.5

Entonces 10(log I) = I ( 10-3.5 w/m2
La intensidad correspondiente a un nivel de sonido de 70 dB
( = 70 = 10 log(I/Io) = 10 ( log I - log10-12) = 10 log I +120 ( log I = (70 – 120)/10 = - 5 entonces Iv = 10-5.
Luego la razón Iorq/Iviolín = 10-3.5/10-5 = 10-3.5 +5 = 101.5 = 31.6 ( Iorq = 31.6 Iviolín

4.- Un tren en reposo emite unsonido a una frecuencia de 1000 Hz. Un observador en un auto se aleja de la fuente de sonido a una rapidez de 30.0 m/s ¿Cuál es la frecuencia que percibe el observador? (Considere la velocidad delsonido como 340 m/s)
En este caso la fuente del sonido está en reposo y el observador se mueve alejándose del tren. La frecuencia percibida por el observador será menor que la emitida por el tren.[pic]
5.- Un tren pasa por un puente a 30.0 m/s y emite un sonido de 530 Hz. Calcular la frecuencia que percibe un observador situado cerca de la vía, al acercarse el tren y al alejarse; velocidad...