El oído humano es sensible a ondas sonoras con frecuencias comprendidas entre 15 Hz y 20 kHz. La velocidad del sonido en el aire es 343 m/s. Calcula las longitudes de onda correspondientes a estas frecuencias.

Una onda electromagnética plana sinusoidal se desplaza en el vacío en el sentido positivo del eje OX, siendo su frecuencia y la amplitud máxima del campo eléctrico , vibrando en el eje OY. Calcula:

a) La longitud de onda y el periodo.

b) La amplitud máxima del campo magnético y su dirección de vibración.

c) Las ecuaciones de los campos magnético y eléctrico de la onda.

La ecuación de una onda, en unidades del S.I., que se propaga por una cuerda es:

a) Determina las magnitudes características de la onda (amplitud, frecuencia angular, número de onda, longitud de onda, frecuencia, periodo, velocidad de propagación).

b) Deduce las expresiones generales de la velocidad y aceleración transversal de un elemento de la cuerda y sus valores máximos.

c) Determina los valores de la elongación, velocidad y aceleración de un punto situado a 1 m del origen en el instante t = 3 s.

Una orquesta formada por 90 miembros produce 96 dB de nivel de intensidad sonora cuando todos tocan a la vez, ¿cuál es el nivel promedio de cada instrumento?

La longitud de la cuerda de un violonchelo es de 70 cm y la velocidad de propagación de las ondas en esta cuerda es de 308 m/s. Para el tercer armónico:

a) Representa esquemáticamente la onda estacionaria de este armónico indicando todos sus nodos y vientres. Calcula la longitud de onda. ¿Cuál es la distancia entre dos nodos consecutivos?

b) Suponiendo que la cuerda está en posición horizontal, calcula, para un vientre, el tiempo que tarda la posición vertical en pasar de su valor máximo a su valor mínimo (del punto más alto al punto más bajo).

Dos ondas idénticas de ecuación se propagan por el mismo medio. Calcula:

a) La ecuación de la onda estacionaria que resulta de la interferencia de las ondas anteriores.

b) El resultado de la interferencia de las ondas en un punto que dista 0.25 m del foco emisor de la primera onda y 0.5 m del foco emisor de la segunda.

Una onda armónica que viaja en el sentido positivo del eje OX tiene una amplitud de 8 cm, una longitud de onda de 20 cm y una frecuencia de 8 Hz. El desplazamiento transversal en x = 0 para t = 0, es cero. Calcula:

a) El número de onda.

b) El periodo y la frecuencia angular.

c) La velocidad de fase de la onda.

d) La ecuación de la onda.

Un tenedor, vibrando a 512 Hz, cae del reposo y acelera a . ¿A qué distancia del punto de caída se encuentra el tenedor cuando ondas de frecuencia 485 Hz alcanzan el punto de partida? La velocidad del sonido en el aire es .

Un detector acústico que se encuentra situado a 200 m de una sirena mide un nivel de intensidad sonora de 80 dB. Suponiendo que la sirena emite como una fuente puntual, determina:

a) La potencia sonora de la sirena.

b) La distancia a la que debemos situar dicho detector para que mida la misma intensidad sonora cuando la sirena tiene una potencia doble a la del apartado anterior.

Dato: Intensidad umbral de audición, .

¿Por qué la luz se propaga en el vacío y el sonido no?