Fórmula da onda sonora

Exemplos de preguntas e fórmulas de ondas sonoras

Intensidade do son

1. O nivel de intensidade dun son indica o valor logarítmico de….

1. A comparación entre a potencia nun lugar e a potencia producida por unha fonte sonora
2. Intensidade dun son por unidade de superficie
3. A intensidade dun son a unha certa distancia da súa fonte
4. Comparación entre a intensidade dun son e a intensidade do limiar de audición humana

Discusión

Fórmula do nivel de intensidade sonora:
Descrición da fórmula: TI = nivel de intensidade, I = intensidade dun son, I_o = intensidade do limiar de audición humana = 10^-12 W / m²
Baseándose na fórmula anterior, pódese concluír que o nivel de intensidade dun son indica o valor logarítmico da comparación entre a intensidade dun son e a intensidade do limiar de audición humana.
A resposta correcta é D.

2. A intensidade dun son é 6 x 10⁻⁶ ^W /cm⁻² ^. Se o nivel de intensidade se aumenta en 10 dB, a intensidade convértese en…

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

Discusión
Sábese que:
Intensidade (I) = 6 x 10^-6 Ancho / cm²
Intensidade limiar (I_o) = 10^-12 W / m² = 10^-12 W/10⁴ cm² = 10^-16 Ancho / cm²
Preguntou: Se o TI se incrementa en 10 dB, entón I convértese en…
Resposta:
Aumento da intensidade do son en 10 W/m² = 10^-3 Ancho / cm² equivalente a aumentar o nivel de intensidade sonora en 10 dB.² W / m² = 10^-2 Ancho / cm² equivalente a aumentar o nivel de intensidade sonora en 20 dB. E así sucesivamente.

Se o nivel de intensidade se aumenta en 10 dB, a intensidade aumenta en 10^-3 Ancho / cm²Polo tanto, a intensidade convértese en (6 x 10^-6 Ancho / cm²) + (10^-4 Ancho / cm²) = (6 x 10^-6 Ancho / cm²) + (100 x 10^-6 Ancho / cm²) = 100 x 10^-6 Ancho / cm².
Non hai unha resposta correcta.

Resonancia da onda sonora

3. Mira a seguinte imaxe!
Despois de que o diapasón A vibre co mazo, o diapasón B tamén vibra. Este evento ocorre porque….

1. O diapasón A ten a mesma amplitude que o diapasón B
2. Ambos os diapasóns usan a mesma caixa de resonancia.
3. O diapasón B ten a mesma frecuencia que o diapasón A
4. A cor do son producido por ambos diapasóns é a mesma.

Discusión
Despois de ser vibrado polo batedor, o diapasón A vibra o aire que o rodea de xeito que o aire tamén vibra coa mesma frecuencia. Entón, o aire vibra o diapasón B. O diapasón B basicamente tamén vibra coa súa frecuencia natural, pero a súa amplitude de vibración é moi pequena e a súa vibración non se pode ver a simple vista. Debido a que a frecuencia natural do diapasón B é a mesma que a frecuencia de vibración do aire e a frecuencia do diapasón A, as moléculas de aire aumentan a amplitude de vibración do diapasón B. O diapasón B parece vibrar porque a súa amplitude de vibración pode ser vista a simple vista.
A resposta correcta é C.

4. Un tubo de resonancia produce un forte zumbido por primeira vez cando a lonxitude da columna de aire é de 17 cm e un forte zumbido por segunda vez cando a lonxitude da columna de aire é de 51 cm. Se a frecuencia do diapasón utilizado é de 500 Hz, a velocidade de propagación do aire no tubo é...

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

Discusión
A forma do tubo de resonancia é que un extremo está aberto e o outro está pechado, de xeito que a distancia entre o vértice e o antinodo respectivamente = lonxitude mínima do tubo = ¼ λ = λ/4.
Fórmula para a lonxitude dun cilindro:
A distancia entre os puntos nodais e os antinodos nos tubos de resonancia de extremos abertos e pechados cúmprese cando n é un número impar.   
 
Lonxitude de onda para n₁ = 1 e L = 0,17 metros:
Lonxitude de onda para n₂ = 3 e L = 0,51 metros:
A resposta correcta é C.

Velocidade das ondas sonoras

5. Para medir a profundidade do océano, un barco emite ondas ultrasónicas cara ao fondo mariño. As ondas reflectidas son recibidas por un detector no barco 12 segundos despois. Se a velocidade das ondas ultrasónicas na auga é de 1200 m/s, entón pódese concluír que a profundidade do océano é...

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

Discusión
Sábese que:
A onda reflectida é recibida polo detector da nave en 12 segundos. Polo tanto, 12 segundos é o tempo de ida e volta.
Intervalo de tempo (t) = 12 segundos / 2 = 6 segundos
A velocidade das ondas ultrasónicas na auga (v) = 1200 m/s
Preguntou: Profundidade do mar (s)
Resposta:
Profundidade do mar (s):
s = vt
s = (1200 metros/segundo)(6 segundos) = 7200 metros = 7,2 quilómetros
A resposta correcta é A.

6. Óese un trono 8 segundos despois de ver un lóstrego. Se a velocidade da luz é 3 x 108 ^m /s e a velocidade do son no aire é 340 m/s, entón a distancia entre a fonte do lóstrego e o oínte pódese estimar en...

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

Discusión
Sábese que:
Intervalo de tempo (t) do movemento sonoro = 8 segundos
Velocidade da luz (v luz) = 3 x 10⁸ metros/segundo
Velocidade do son no aire (v son) = 340 metros/segundo
Preguntou: Distancia entre a fonte do raio e o oínte
Resposta:
A velocidade da luz é tan grande que se pode considerar que a aparición dun lóstrego e a súa aparición ocorren ao mesmo tempo.
Distancia da fonte do raio ao oínte:
s = vt = (340 metros/segundo)(8 segundos) = 2720 metros = 2,72 km
A resposta correcta é B.

7. Nun determinado lugar, un observador escoita un trono 16,2 segundos despois da aparición do lóstrego. Se a velocidade da luz no aire é 3 x 108 ^m /s e a velocidade do son no aire nese momento é 343 m/s, entón a distancia estimada entre o lugar do lóstrego e o observador é de aproximadamente….

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

Discusión
Sábese que:
Intervalo de tempo (t) do movemento sonoro = 16,2 segundos
Velocidade da luz (v luz) = 3 x 10⁸ metros/segundo
Velocidade do son no aire (v son) = 343 metros/segundo
Preguntou: Distancia entre a localización do raio e o observador
Resposta:
A velocidade da luz é tan grande que se pode considerar que a aparición dun lóstrego e a súa aparición ocorren ao mesmo tempo.
Distancia da fonte do raio ao oínte:
s = vt = (343 metros/segundo)(16,2 segundos) = 5556,6 metros = 5,5 km
A resposta correcta é A.

Frecuencia da onda sonora

8. A nota Dó producida por unha corda de guitarra e a nota Dó producida por un piano teñen semellanzas en que...

1. frecuencia sonora
2. cor do son
3. amplitude do son
4. intensidade do son

Discusión
A nota Dó dunha corda de guitarra e a nota Dó dun piano teñen semellanzas en termos de frecuencia ou altura do son.
A resposta correcta é A.

Propagación das ondas sonoras

9. Durante o día, o aire máis preto do chan ten unha temperatura máis alta que o aire máis lonxe do chan. Pola noite, ocorre o contrario; o aire máis preto do chan ten unha temperatura máis baixa que o aire máis lonxe do chan. Polo tanto…

1. Durante o día, o son viaxa máis cara arriba que horizontalmente
2. Pola noite, o son viaxa máis cara arriba que horizontalmente
3. De día ou de noite, o son viaxa en todas as direccións.
4. De día e de noite, o son viaxa máis horizontalmente que cara arriba

Discusión
Durante o día, o aire máis preto do chan ten unha temperatura máis alta que o aire máis lonxe do chan. Noutras palabras, durante o día, o aire máis preto do chan é máis quente que o aire máis lonxe do chan. O aire máis quente ten unha densidade menor, polo que se move cara arriba con máis facilidade. Polo tanto, durante o día, o aire móvese máis cara arriba. O son viaxa a través do aire e o son viaxa en todas as direccións. Non obstante, debido a que o aire se move máis cara arriba durante o día, o son tamén viaxa máis cara arriba.

Pola contra, pola noite, o aire non se move tanto cara arriba, polo que o son non viaxa tanto cara arriba. É por iso que os sons distantes pódense escoitar pola noite, mentres que os sons distantes son difíciles de escoitar durante o día.
A resposta correcta é A.