William Moebs; Samuel J. Ling; Jeff Sanny

Problemas De Desafío

Dos altavoces de sonido están separados por una distancia d y cada uno emite una frecuencia f. Un observador se sitúa frente a un altavoz y camina en línea recta una distancia x perpendicular a los dos altavoces hasta llegar a la primera intensidad máxima de sonido. La velocidad del sonido es v. ¿A qué distancia está del altavoz?

140.

Considere los batimientos que se muestran a continuación. Este es un gráfico de la presión manométrica versus el tiempo para la posición $x = 0,00 m .$ La onda se mueve con una velocidad de $v = 343,00 m/s .$ (a) ¿Cuántos batimientos hay por segundo? (b) ¿Cuántas veces oscila la onda por segundo? (c) Escriba una función de onda para la presión manométrica como una función de tiempo.

141.

Dos altavoces que producen la misma frecuencia de sonido están a una distancia de d. Considere un arco a lo largo de un círculo de radio R centrado en el punto medio de los altavoces como se muestra a continuación. (a) ¿En cuáles ángulos habrá máximos? (b) ¿En cuál ángulo habrá mínimos?

142.

Una cuerda tiene una longitud de 1,5 m, una densidad lineal de masa $μ = 0,008 kg/m$ y una tensión de 120 N. Si la temperatura del aire es $T = 22 ° C,$ ¿cuál debe ser la longitud de un tubo abierto en ambos extremos para que tenga la misma frecuencia para el modo $n = 3$ ?

143.

Una cuerda $(μ = 0,006 \frac{kg}{m}, L = 1,50 m)$ está fijada en ambos extremos y está sometida a una tensión de 155 N. Oscila en el modo $n = 10$ y produce sonido. Un diapasón está sonando cerca y produce una frecuencia de batimiento de 23,76 Hz. (a) ¿Cuál es la frecuencia del sonido de la cuerda? (b) ¿Cuál es la frecuencia del diapasón si su frecuencia es menor? (c) ¿Cuál debe ser la tensión de la cuerda para que la frecuencia de batimiento sea cero?

144.

Una cuerda tiene una densidad lineal de masa $μ$ , una longitud L y una tensión de $F_{T}$ , y oscila en un modo n a una frecuencia f. Calcule la relación de $\frac{Δ f}{f}$ para un pequeño cambio de tensión.

145.

Una cuerda tiene una densidad lineal de masa $μ = 0,007 kg/m$ , una longitud $L = 0,70 m,$ una tensión de $F_{T} = 110 N,$ y oscila en un modo $n = 3$ . (a) ¿Cuál es la frecuencia de las oscilaciones? (b) Use el resultado del problema anterior para calcular el cambio en la frecuencia cuando la tensión se incrementa en $1,00 %$ .

146.

Un altavoz alimentado por un generador de señales se utiliza para estudiar la resonancia en un tubo. El generador de señales puede ajustarse desde una frecuencia de 1.000 Hz hasta 1.800 Hz. Primero, se estudia un tubo de 0,75 m de longitud abierto en ambos extremos. La temperatura de la habitación es $T_{F} = 85,00 ° F .$ (a) ¿Cuáles modos normales del tubo se pueden estudiar? ¿Cuáles son las frecuencias y las longitudes de onda? A continuación, se coloca un tapón en un extremo del tubo de 0,75 metros de longitud. (b) ¿Cuáles modos normales del tubo se pueden estudiar? ¿Cuáles son las frecuencias y las longitudes de onda?

147.

Una cuerda del violín tiene una longitud de 23,00 cm y una masa de 0,900 gramos. La tensión en la cuerda es de 850,00 N. La temperatura en la habitación es $T_{C} = 24,00 ° C .$ La cuerda se puntea y oscila en el modo $n = 9$ . (a) ¿Cuál es la velocidad de la onda en la cuerda? (b) ¿Cuál es la longitud de onda de la onda sonora producida? (c) ¿Cuál es la frecuencia de la cuerda oscilante? (d) ¿Cuál es la frecuencia del sonido producido? (e) ¿Cuál es la longitud de onda del sonido producido?