EjerciciosFyQ

Variación de la presión a una distancia de un foco emisor de sonido (8375)

F_y_Q — 2025-01-16T03:18:06Z

Un foco sonoro emite una onda armónica de amplitud 10 Pa y frecuencia 250 Hz. La onda se propaga en la dirección positiva del eje Y con velocidad v = 340 m/s y en el instante inicial, t = 0, la presión es máxima en el foco emisor. Escribe la ecuación de la onda sonora en función de la elongación y el tiempo. ¿Cual es la variación de la presión respecto del equilibrio de un punto situado a 1.5 m del foco en el instante t= 3 s?

La ecuación general de la onda que describe el enunciado es:

La frecuencia angular la puedes obtener a partir del dato de la frecuencia:

El número de ondas lo puedes obtener a partir de la velocidad de propagación:

El desfase lo calculas atendiendo a las condiciones iniciales. Si t = 0 e y = 0, la presión es máxima, es decir 10 Pa:

La ecuación de la onda que buscas es:

La presión para el instante y posición indicados es:

La variación de la presión es:

Intensidad de sonido de un sistema de alarmas en una empresa (8201)

F_y_Q — 2024-05-08T04:30:15Z

En una gran multinacional están instalando por el edificio un sistema de alarmas de acuerdo con el correspondiente plan de seguridad laboral. Se coloca un receptor a 100 m de distancia para medir la intensidad del sonido de una de las alarmas y recibe una intensidad de .

a) ¿Cuál sería la intensidad que recibiría si se colocara a 1 000 m de distancia?

b) Calcula la máxima distancia a la que se pueden colocar las alarmas para que sean escuchadas por todo el personal del edificio si la menor intensidad del sonido que puede apreciar el oído humano es .

En una onda sonora, el producto de la amplitud por la distancia es constante. Puedes escribirlo como:

La intensidad de la onda es proporcional al cuadrado de la amplitud:

Si despejas la amplitud de la ecuación anterior y sustituyes en la primera ecuación, tienes:

a) Sustituyes los datos de distancia y la intensidad de la señal que recibe a los 100 m:

b) Ahora tienes que despejar el valor de la distancia y tener en cuenta la intensidad límite:

Sustituyes y calculas:

EBAU Madrid: física (junio 2022) - ejercicio A.2 (8000)

F_y_Q — 2023-07-27T09:46:41Z

Por una cuerda dispuesta a lo largo del eje x viaja una onda armónica que desplaza los elementos de la cuerda en la dirección del eje y. Se sabe que los elementos A y B, respectivamente ubicados en y , oscilan en fase y cortan al eje x cada 4 s. Teniendo en cuenta que no hay entre A y B ningún otro elemento que oscile en fase con ellos:

a) Calcula el valor de la velocidad de propagación.

b) Escribe a la expresión matemática de la onda, si esta viaja en el sentido negativo del eje x y en el instante inicial los elementos A y B presentan desplazamiento igual a +10 cm y velocidad nula.

a)

b)

RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA EN VÍDEO.

Desplazamiento de las moléculas y amplitud de presión en una onda sonora (7769)

F_y_Q — 2022-11-05T09:04:23Z

a) Calcula el desplazamiento máximo de las moléculas de aire cuando una onda de sonido de 210 Hz tiene alcanza la intensidad sonora del umbral del dolor, es decir, los 120 dB.

b) ¿Cuál es la amplitud de presión de la onda?

Para hacer el problema vamos a suponer que la velocidad de la onda en el aire es y que la densidad del aire es .

a) El primer lugar debes calcular la intensidad de la onda a partir de la intensidad sonora:

El valor de la intensidad inicial hace referencia al umbral de audición y es un valor tabulado:

a) La intensidad calculada puede ser escrita en función de la amplitud de la onda según la ecuación:

Si despejas el valor de la amplitud, teniendo en cuenta que :

Sustituyes y calculas, prestando atención a las unidades:

b) Ahora escribes la intensidad en función de la presión y despejas la presión para hacer el cálculo:

Solo te queda sustituir los datos y calcular:

Velocidad de propagación de una onda en una cuerda vertical (7619)

F_y_Q — 2022-06-03T07:04:41Z

Se tiene una cuerda colgando del techo de una habitación. Bajo condiciones controladas, lanzamos pulsos de onda a lo largo de la cuerda. ¿Viajarán estos pulsos de onda más rápido, más lento o a la misma velocidad según se propaguen hacia arriba o hacia abajo a lo largo de la cuerda?

La velocidad de propagación de un onda en un medio material, como es la cuerda, depende de dos factores: de su tensión y de su densidad lineal. La ecuación de la velocidad de propagación es:

Como puedes ver, si la cuerda es la misma y su tensión no varía, la velocidad será igual cuando los pulsos asciendan o desciendan.

[P(833)] Velocidad de propagación del sonido en el acero (7347)

F_y_Q — 2021-09-28T06:41:32Z

El enunciado y la solución del problema que se resuelven en el vídeo los puedes ver AQUÍ.

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Tensión de una hebra de seda de araña para una frecuencia fundamental (7238)

F_y_Q — 2021-06-22T21:15:40Z

Los biólogos piensan que algunas arañas sintonizan hebras de su telaraña para dar una respuesta mejorada en las frecuencias correspondientes a aquellas en las que las presas deseables podrían tener dificultades. La seda de la telaraña de una araña tejedora de orbe tiene un diámetro típico de 20 mm, y la seda de esa araña tiene una densidad de . Para tener una frecuencia fundamental a 100 Hz, ¿a que tensión debe ajustar la araña una hebra de seda de 12 cm de largo?

La velocidad con la que se propaga una onda es el producto de su longitud de onda por la frecuencia. La longitud de onda depende de un número entero en cada uno de los armónicos. Si supones que la frecuencia umbral se da para el primer armónico, es decir, para n = 1 tienes:

La velocidad de propagación en la hebra también se puede escribir en función de la tensión y de la densidad lineal. La ecuación es:

La densidad lineal de la hebra es el cociente entre la masa y la longitud de la misma, pudiendo escribir la masa de la hebra en función de la densidad y del volumen:

Si igualas ambas expresiones de la velocidad de propagación:

Tan solo tienes que sustituir en la ecuación, teniendo en cuenta que la sección de la hebra es :

Diferencia de fase entre dos puntos de una onda en función del tiempo (6995)

F_y_Q — 2021-01-24T04:31:27Z

Considera una onda armónica que se propaga sobre una cuerda con una frecuencia de 600 Hz. ¿Cuál es la diferencia de fase, para un punto de la cuerda dado, entre dos instantes de tiempo separados 0.1 s?

El desfase entre dos elongaciones, para la misma coordenada x, en función de un intervalo de tiempo es:

Como la velocidad angular es función de la frecuencia, puedes reescribir la ecuación anterior como:

Solo tienes que sustituir en la ecuación y calcular:

Ecuación de onda de la ola que hace el público de un estadio (6418)

F_y_Q — 2020-04-06T12:40:59Z

En un estadio el público se hace la ola para celebrar la buena actuación del equipo local. La ola es tan grande que dos espectadores de la misma fila separados por un mínimo de 50 m se mueven igual y lo hacen cada 10 s.

a) Si se ''modelizase'' esta ola en el estadio como una onda, ¿de qué tipo de onda se trataría? Calcula su longitud de onda y la pulsación (frecuencia angular).

b) Un espectador se mueve 1.0 m verticalmente cuando se levanta y se sienta al hacer la ola. Escribe la ecuación del movimiento de este espectador considerando que describe un movimiento armónico simple y que en el instante inicial está sentado, es decir, en su posición mínima.

c) Escribe la ecuación de ondas de la ola.

a) La ola que describe el comportamiento de la onda es una onda mecánica transversal. Es mecánica porque se propoga en un medio (público) y transversal porque la vibración es perpendicular a la propagación.
La longitud de onda es porque coincide con la distancia entre espectadores que "vibran" a la vez. La pulsación es:

b) La amplitud de vibración es:

La ecuación de la vibración del espectador es:

El enunciado te indica que para t = 0 s la posición del espectador es y = -A:

La ecuación que describe el movimiento del espectador queda como:

c) La ecuación de ondas de la ola sigue la forma:

Conoces todo excepto el número de ondas k que se puede obtener con el valor de la longitud de onda:

La ecuación de ondas queda como:

Amplitud, frecuencia, longitud de onda, velocidad y elongación de un onda mecánica (5864)

F_y_Q — 2019-10-12T06:54:26Z

La ecuación de una onda es:

Determina:

i) Su amplitud, longitud de onda, frecuencia y velocidad de propagación.

¡¡) La elongación de un punto ubicado en la coordenada x = 1 m cuando han transcurrido 0.5 s.

A partir de la ecuación de la onda podemos obtener los valor de A, y k. La ecuación general de la onda es:

Luego debemos calcular f y , que es lo que nos piden.

i) , , .

La velocidad de propagación se obtiene al hacer el producto de la longitud de onda por la frecuencia:

ii) La elongación para x = 1 m y t = 0.5 s es: