Fórmula de la onda sonora

Ejemplos de preguntas y fórmulas de ondas sonoras

Intensidad del sonido

1. El nivel de intensidad de un sonido indica el valor logarítmico de…

1. La comparación entre la potencia en un lugar y la potencia producida por una fuente de sonido.
2. La intensidad de un sonido por unidad de superficie.
3. La intensidad de un sonido a cierta distancia de su fuente.
4. La comparación entre la intensidad de un sonido y la intensidad del umbral auditivo humano.

Discusión

Fórmula del nivel de intensidad sonora:
Descripción de la fórmula: TI = nivel de intensidad, I = intensidad de un sonido, I_o = intensidad del umbral de audición humana = 10^-12 W / m²
Basándonos en la fórmula anterior, se puede concluir que el nivel de intensidad de un sonido indica el valor logarítmico de la comparación entre la intensidad de un sonido y la intensidad del umbral de audición humana.
La respuesta correcta es D.

2. La intensidad de un sonido es 6 x 10 ^-6 W/cm ² . Si el nivel de intensidad aumenta en 10 dB, entonces la intensidad se convierte en…

1. 6 x 10^-5 W / cm²
2. 6 x 10^-7 W / cm²
3. 3 x 10^-6 W / cm²
4. 12 x 10^-6 W / cm²

Discusión
Se sabe que:
Intensidad (I) = 6 x 10^-6 W / cm²
Intensidad umbral (I_o) = 10^-12 W / m² = 10^-12 W/10⁴ cm² = 10^-16 W / cm²
Preguntó: Si TI aumenta en 10 dB, entonces I se convierte en…
Respuesta :
Aumento de la intensidad sonora en 10 W/m² = 10^-3 W / cm² equivalente a aumentar el nivel de intensidad sonora en 10 dB.² W / m² = 10^-2 W / cm² equivalente a aumentar el nivel de intensidad sonora en 20 dB. Y así sucesivamente.

Si el nivel de intensidad se incrementa en 10 dB, entonces la intensidad aumenta en 10^-3 W / cm². Entonces la intensidad se convierte en (6 x 10^-6 W / cm²) + (10^-4 W / cm²) = (6 x 10^-6 W / cm²) + (100x10^-6 W / cm²) = 100 x 10^-6 W / cm².
No hay respuesta correcta.

resonancia de ondas sonoras

3. ¡Mira la siguiente imagen!
Después de que el diapasón A vibra por efecto del batidor, el diapasón B también vibra. Este evento ocurre porque…

1. El diapasón A tiene la misma amplitud que el diapasón B.
2. Ambos diapasones utilizan la misma caja de resonancia.
3. El diapasón B tiene la misma frecuencia que el diapasón A.
4. El color del sonido producido por ambos diapasones es el mismo.

Discusión
Tras ser golpeado por el batidor, el diapasón A hace vibrar el aire a su alrededor, de modo que este también vibra con la misma frecuencia. A continuación, el aire hace vibrar el diapasón B. Este último también vibra con su frecuencia natural, pero su amplitud de vibración es muy pequeña y no se puede percibir a simple vista. Dado que la frecuencia natural del diapasón B coincide con la frecuencia de vibración del aire y la del diapasón A, las moléculas de aire aumentan la amplitud de vibración del diapasón B. El diapasón B parece vibrar porque su amplitud de vibración es perceptible a simple vista.
La respuesta correcta es C.

4. Un tubo de resonancia produce un fuerte zumbido la primera vez cuando la longitud de la columna de aire es de 17 cm y un fuerte zumbido la segunda vez cuando la longitud de la columna de aire es de 51 cm. Si la frecuencia del diapasón utilizado es de 500 Hz, la velocidad de propagación del aire en el tubo es…

1. 138 m / s
2. 230 m / s
3. 340 m / s
4. 461 m / s

Discusión
La forma del tubo de resonancia es que un extremo está abierto y el otro está cerrado, de modo que la distancia entre los puntos del vértice y el antinodo respectivamente = longitud mínima del tubo = ¼ λ = λ/4.
Fórmula para calcular la longitud de un cilindro:
La distancia entre los puntos nodales y los antinodos en tubos de resonancia abiertos y cerrados se cumple cuando n es un número impar.   
 
Longitud de onda para n₁ = 1 y L = 0,17 metros:
Longitud de onda para n₂ = 3 y L = 0,51 metros:
La respuesta correcta es C.

Velocidad de las ondas sonoras

5. Para medir la profundidad del océano, un barco emite ondas ultrasónicas hacia el lecho marino. Las ondas reflejadas son recibidas por un detector a bordo del barco 12 segundos después. Si la velocidad de las ondas ultrasónicas en el agua es de 1200 m/s, entonces se puede concluir que la profundidad del océano es…

1. 7,2 km
2. 14,4 km
3. 21,6 km
4. 28,8 km

Discusión
Se sabe que:
La onda reflejada es recibida por el detector del barco en 12 segundos. Por lo tanto, 12 segundos es el tiempo de ida y vuelta.
Intervalo de tiempo (t) = 12 segundos / 2 = 6 segundos
La velocidad de las ondas ultrasónicas en el agua (v) = 1200 m/s
Preguntó: Profundidad del mar (s)
Respuesta :
Profundidad del mar (s):
s = vt
s = (1200 metros/segundo)(6 segundos) = 7200 metros = 7,2 kilómetros
La respuesta correcta es A.

6. Se oye un trueno 8 segundos después de ver un relámpago. Si la velocidad de la luz es 3 x 10⁸ ^m /s y la velocidad del sonido en el aire es 340 m/s, entonces la distancia entre la fuente del relámpago y el oyente se puede estimar en…

1. 1,82 km
2. 2,72 km
3. 4,25 km
4. 7,24 km

Discusión
Se sabe que:
Intervalo de tiempo (t) del movimiento del sonido = 8 segundos
Velocidad de la luz (v luz) = 3 x 10⁸ metros por segundo
Velocidad del sonido en el aire (v sonido) = 340 metros/segundo
Preguntó: Distancia entre la fuente del rayo y el oyente.
Respuesta :
La velocidad de la luz es tan grande que la aparición y la formación de un rayo pueden considerarse sucesos simultáneos.
Distancia desde la fuente del rayo hasta el oyente:
s = vt = (340 metros/segundo)(8 segundos) = 2720 metros = 2,72 km
La respuesta correcta es B.

7. En un lugar determinado, un observador oye un trueno 16,2 segundos después de la aparición del relámpago. Si la velocidad de la luz en el aire es de 3 x 10⁸ ^m /s y la velocidad del sonido en el aire en ese momento es de 343 m/s, entonces la distancia estimada entre el lugar del relámpago y el observador es aproximadamente…

1. 5,5 km
2. 12,5 km
3. 25 km
4. 55 km

Discusión
Se sabe que:
Intervalo de tiempo (t) del movimiento del sonido = 16,2 segundos
Velocidad de la luz (v luz) = 3 x 10⁸ metros por segundo
Velocidad del sonido en el aire (v sonido) = 343 metros/segundo
Preguntó: Distancia entre el lugar del rayo y el observador.
Respuesta :
La velocidad de la luz es tan grande que la aparición y la formación de un rayo pueden considerarse sucesos simultáneos.
Distancia desde la fuente del rayo hasta el oyente:
s = vt = (343 metros/segundo)(16,2 segundos) = 5556,6 metros = 5,5 km
La respuesta correcta es A.

frecuencia de onda sonora

8. La nota Do producida por una cuerda de guitarra y la nota Do producida por un piano tienen similitudes en que…

1. frecuencia de sonido
2. color del sonido
3. amplitud del sonido
4. intensidad del sonido

Discusión
La nota Do de una cuerda de guitarra y la nota Do de un piano tienen similitudes en cuanto a la frecuencia o el tono del sonido.
La respuesta correcta es A.

Propagación de ondas sonoras

9. Durante el día, el aire más cercano al suelo tiene una temperatura más alta que el aire más alejado del suelo. Por la noche, ocurre lo contrario: el aire más cercano al suelo tiene una temperatura más baja que el aire más alejado del suelo. Por lo tanto…

1. Durante el día, el sonido viaja más hacia arriba que horizontalmente.
2. Por la noche, el sonido viaja más hacia arriba que horizontalmente.
3. De día o de noche, el sonido viaja en todas direcciones.
4. De día y de noche, el sonido viaja más horizontalmente que verticalmente.

Discusión
Durante el día, el aire más cercano al suelo tiene una temperatura más alta que el aire más alejado. En otras palabras, durante el día, el aire más cercano al suelo está más caliente que el aire más alejado. El aire caliente tiene menor densidad, por lo que asciende con mayor facilidad. Por lo tanto, durante el día, el aire se mueve más hacia arriba. El sonido se propaga por el aire en todas direcciones. Sin embargo, debido a que el aire se mueve más hacia arriba durante el día, el sonido también se propaga más hacia arriba.

Por el contrario, de noche el aire no se mueve tanto hacia arriba, por lo que el sonido no se propaga tanto hacia arriba. Por eso, los sonidos lejanos se oyen mejor de noche, mientras que de día son difíciles de oír.
La respuesta correcta es A.