Bases Fısicas y Quımicas del Medio Ambiente 2004/2005 Hoja 6

Bases Fı́sicas y Quı́micas del Medio Ambiente 2004/2005 Hoja 6
Área de Quı́mica-Fı́sica. Universidad Pablo de Olavide
36∗ .- Calcula la frecuencia de la luz violeta sabiendo que su longitud de onda caracterı́stica es 400 nm. Dato: velocidad de la luz c = 3 · 108 m/s.
37∗ .- Calcule la frecuencia de la luz roja sabiendo que su longitud de onda caracterı́stica
es 650 nm. Recordando que la energı́a de una onda luminosa es E = hν, ¿a qué longitud
de onda corresponde una radiación que tenga diez veces esta energı́a? ¿En qué zona del
espectro se situarı́a esta radiación? ¿Tendrı́a algún efecto sobre el medio ambiente esta
última radiación?
38.- ¿Cuáles son las frecuencias de los tres primeros armónicos de un piano de cola?
La longitud es 1.98 m y la velocidad de la onda en la cuerda es de 130 m/s. Solución: 32.8
Hz, 65.6 Hz, 98.4 Hz).
39.- Se observa que una cuerda tensa que vibra entre dos soportes lo hace con una
frecuencia de 30 Hz, cuando los soportes están distanciados 60 cm. La amplitud máxima
es de 3 cm. Calcular la velocidad de propagación de la onda. Escribir la ecuación de la
onda estacionaria. Solución: 36 m/s
40∗ .- El oı́do humano normal puede distinguir una diferencia de niveles de intensidad
de unos 0.6dB a una frecuencia dada. ¿Qué tanto por ciento de aumento de potencia se
necesita para elevar el nivel de intensidad en 0.6dB? (Solución: 14.8 %)
41∗ .- Un sistema de altavoces al aire libre se ajusta a un nivel de 80dB para oyentes
situados a 10m de distancia. ¿Se percibirá sin dolor el sonido a 1 m de distancia?; ¿Y a
100 m?. Dato: umbral de dolor, 120dB. (Solución: Sı́ en ambos casos)
42∗ .- Una ventana de 1 metro cuadrado de superficie, está abierta a una autopista de
mucho tráfico cuyo ruido produce una potencia sonora a la altura de la ventana de 0.1
microwatios. Determinar: a) El nivel de intensidad sonora en decibelios que se percibe al
lado de la ventana. b) La potencia sonora generada en la autopista si ésta se encuentra
a una distancia de 15 metros de la ventana. c) La potencia en microwatios y el nivel de
intensidad sonora en decibelios que atravesarı́a la ventana si se coloca un vidrio de 5 cm
de grosor y coeficiente de aislamiento acústico de 3 dB por cm. Datos: Intensidad umbral
I0 = 10−12 W/m2 . (Solución: 50 dB; 2.827 · 10−4 W; 35 dB y 3.16 · 10−9 W)
43.- Un murciélago emite chillidos de corta duración a una frecuencia de 80000 Hz. Si
vuela hacia un obstáculo con una velocidad de 20 m/s ¿Cuál es la frecuencia de la onda
reflejada que capta el murciélago? (Solución: 90000 Hz)
44∗ .- La longitud de una cuerda de un violı́n es de 60 cm y la velocidad de una
onda al propagarse por la cuerda es 130 m/s. a) Sabiendo que las ondas producidas son
estacionarias, calcular la frecuencia de los tres primeros armónicos. b) Si el violı́n emite
el sonido a 60 dB, calcular la intensidad del sonido en W/m2 . Intensidad umbral = 10−12
W/m2 . c) La velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s. Si el violinista se aleja de un
observador estacionario a 20 m/s, calcular qué frecuencia del primer armónico percibe el
observador.
45.- Una persona se encuentra mirando un estanque desde la superficie, de modo que el
rayo de luz que capta su ojo forma un ángulo de 45◦ con la vertical. Debido a la refracción
que se produce, la profundidad aparente del estanque es de 4 m. La profundidad real del
estanque ¿será mayor o menor?. Calcular la profundidad real del estanque. (Pista: La
imagen virtual de un objeto situado en el fondo del estanque se visualiza sobre la vertical
del objeto). Dato: Indice de refracción del agua: 1.33 (Solución: 6.37 m)