problemas

8Velocidad del Sonido

22-2. Un trozo de varilla de cobre de 3 m tiene una densidad de 8800 kg/m3, y el módulo de Young para el cobre es de 1.17 x 1011 Pa. ¿Cuánto tiempo demorará el sonido enrecorrer la varilla desde un extremo hasta el otro?
; v = 3646 m/s
; t = 1.65 ms

22-3. ¿Cuál es la rapidéz del sonido en el aire (M = 29 g/mol y  = 1.4) en un día en que latemperatura es de 300C? Use la fórmula de aproximación para comparar el resultado.
; v = 349 m/s
Comparamos utilizando la fórmula de aprox: v = 349 m/s
22-6. Compara la rapidéz teórica delsonido en el Hidrógeno (M = 2.0 g/mol,  = 1.4) con la rapidez en el Helio (M = 4.0 g/mol,  = 1.66) at 00C.
; vH = 1260 m/s
; vHe = 971 m/s
Comparando: ; vHe = 0.771 vH22-7. 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 demora 0.6 s, ¿A qué profundidad está el fondo del oceano? Considere que elmódulo volumétrico del agua de mar es 2.1 x 109 Pa y que su densidad es de 1030 kg/m3.
; v = 1428 m/s
h = vt = (1328 m/s)(0.3 s); h = 428 m
Vibración en Columnas de Aire

22-8.Determine la frecuencia fundamental y los tres primeros sobretonos para un tubo de 20 cm a 200C, si el tubo está abierto en ambos extremos.
Usando la fórmula de aprox: v = 331 m/s + (0.6 )(300) = 343 m/s.f1 = 858 Hz
(First overtone, n = 2) fn = nf1; f2 = 2(857.5 Hz) = 1715 Hz
(2nd overtone, n = 3) fn = nf1; f2 = 3(857.5 Hz) = 2573 Hz
(3rd overtone, n = 4) fn = nf1; f2= 4(857.5 Hz) = 3430 Hz

22-14. En un experimento de resonancia, el aire contenido en un tubo cerrado de longitud variable resuena con un diapasón cuando la columna de aire tiene primero unalongitud de 6 cm y después de 18 cm long. ¿Cuál es la frecuencia del diapasón son la temperatura es de 200C? [ v = 343 m/s at 200C. ]

La distancia entre los nodos adyacentes de resonancia es la...