Qüestions de les Ones Sonores

Cuestiones de Ondas Sonoras. T3.
Verdadero o falso.
Si la afirmación es verdadera, deberá justificarse mediante principios, leyes físicas
o razonamientos. Si es falsa, será necesario como mínimo un contra ejemplo.
1. Las ondas sonoras en el aire son ondas transversales de rarefacción y compresión.
2. La velocidad del sonido a 40º C es el doble que a 10º C.
3. Diez personas que hablan simultáneamente, produciendo cada una 10 dB, originan
un ruido de 100 dB.
4. La intensidad física de un ruido de 40 dB es el doble de la que tiene otro de 20 dB.
5. El corrimiento de la frecuencia por efecto Doppler que se observa en ondas sonoras
tiene exactamente el mismo valor, siempre que el movimiento relativo emisorreceptor sea el mismo, independientemente del movimiento que pueda tener el
medio material.
Cuestiones.
6. ¿Por qué se debe considerar que en el movimiento ondulatorio en los gases se
realizan procesos adiabáticos?.
7. Considere diversas superficies esféricas concéntricas en relación a una fuente de
ondas puntual. Determine las leyes de variación en función del radio de cada
superficie de: a) el área de cada superficie, b) la energía que fluye por unidad de
tiempo a través de cada superficie, c) la intensidad del movimiento ondulatorio en
cada superficie.
8. ¿Bajo qué condiciones el efecto Doppler es el mismo?, cuando a) la fuente se
encuentra en reposo respecto del medio y es el observador el que se aproxima con
velocidad u, y b) es el observador el que permanece quieto respecto del medio,
siendo la fuente la que se aproxima a velocidad v.
9. A pesar de que las densidades de los sólidos suelen ser 1000 veces superiores a las
de los gases, la velocidad del sonido en el aire es inferior a la que tiene en los
sólidos. ¿Por qué?.
10. ¿Cómo variarán las frecuencias de resonancia de un tubo de un órgano, al aumentar
la temperatura del aire?
11. Supongamos que el emisor y receptor de ondas sonoras se encuentran en reposo uno
respecto del otro, y es el medio material en el que se propagan las ondas el que se
encuentra en movimiento, ¿se observa algún desplazamiento Doppler de la
frecuencia?
12. Si golpeamos un gong en el aire, vibra y escuchamos sus ondas sonoras. Si lo
hacemos ahora en el vacío, el gong vibrará también. Tardará más tiempo en
detenerse? Explica la respuesta.
13. Los teléfonos que hemos visto usar a los niños, formados por dos latas y una cuerda
tensa, les permite llevar una conversación con volumen bajo a distancias
relativamente largas. Explicad el fenómeno.
14. En un film de cow boys, un indio pone el oído en el suelo para afirmar que el
séptimo de caballería que los persigue está compuesto de 10 caballos. ¿Está
haciendo el indio, o tiene alguna razón física para poner la oreja en el suelo?.
15. Un caso excepcional de ondas, cuya velocidad sí depende de la longitud de onda, es
el de las ondas superficiales en aguas profundas, en las que v = gλ / 2π .
Estamos observando las grandes ondas que llegan a la playa debidas a un fuerte
temporal, con un ritmo de una cada 20 s. Al cabo de cierto tiempo observamos que
el ritmo varía a cada 10 s. ¿Qué interpretación podemos hacer de este hecho?.
Test.
16. La sirena de una ambulancia que lleva la velocidad de 25 m/s, ulula a una frecuencia
de 2000Hz. Otro vehículo se dirige hacia la ambulancia, a la velocidad de 5 m/s con
viento en contra de 5 m/s. Si la velocidad del sonido es 340 m/s, el conductor del
vehículo mide una frecuencia para la sirena de:
a. 2179 Hz
b. 2222 Hz
c. 2193 Hz
d. 2187 Hz
17. Las ecuaciones del efecto Doppler para ondas sonoras ¿permiten discernir si la
fuente se acerca al observador o si, por el contrario, es el observador quien se acerca
a la fuente?
(a) No es posible para velocidades próximas a la velocidad de propagación de
la onda.
(b) No es posible nunca si ambos son sistemas inerciales por el principio de
relatividad galileano.
(c) Sí es posible y puede ser utilizado para determinar el movimiento absoluto.
(d) Sí es posible y se debe al movimiento relativo respecto al medio por el que se
propagan las ondas acústicas.