Page 478 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

rarefacción 443
resonancia 448
sonido 448
tono 448

Preguntas de repaso

22 .1. ¿Cuál es la definición fisiológica del sonido? ¿Cuál 22.12. Una onda estacionaria se establece en una cuerda
es el significado del sonido en física? que vibra. ¿Cómo son los armónicos de los sonidos
22.2. ¿Por qué los astronautas tienen que comunicarse posibles en relación con el número de antinodos que
por radio en la superficie de la Luna? ¿Podrían oír se forman en la cuerda? ¿Cómo son los armónicos
a otra nave espacial que descendiera cerca de ellos? en relación con el número de nodos?
¿Pueden oír si tocan sus cascos? 22.13. ¿Qué efecto producirá sobre la frecuencia de una
¿Cómo suena la voz de una persona que acaba de columna de aire que vibra, el hecho de cerrar un
inhalar gas helio? ¿Este efecto se refleja en el tono, extremo de un tubo abierto?
la sonoridad o la calidad? 22.14. Compare la calidad del sonido producido por un
Los sonidos de voz tienen su origen en la vibración violín con el que produce un diapasón.
de las cuerdas vocales. Las aberturas de la boca y la 22.15. Si el oído promedio no puede oír sonidos de fre­
nariz actúan como cavidad resonante para amplificar cuencias muy superiores a 15 000 Hz, ¿qué caso tie­
y distinguir los sonidos. Suponga que se canturrea ne fabricar sistemas musicales estereofónicos que
en un tono constante igual a la nota do de un piano. tengan respuestas de frecuencias muy por encima
Al abrir y cerrar la boca, ¿qué propiedad fisiológica de los 15 000 Hz?
del sonido se afecta? 22.16. Un diapasón que vibra sobre una caja de resonancia
22.5. Se puede estimar la distancia de una tempestad en se aproxima a una pared y se aleja de un observador.
millas contando el número de segundos transcurri­ La intensidad del sonido resultante produce pulsa­
dos entre la aparición de un relámpago y la audición ciones. Explique la situación.
del trueno correspondiente, y dividiendo el resulta­ 22.17. Un maestro intenta explicar el efecto Doppler utili­
do entre 5. Explique por qué ésta es una aproxima­ zando pelotas de béisbol y una bicicleta. Comienza
ción razonable. diciendo: “Supongan que estoy en reposo y arrojo
22.6. El escaparate de una tienda se rompe a causa de una una pelota en la misma dirección cada segundo a
explosión ocurrida a varias millas de distancia. Una rapidez constante. Consideren que yo soy la fuente
copa de cristal fino se rompe cuando el violín toca de ondas sonoras y que las pelotas son el frente de
una nota alta. ¿Son similares las causas de ambos las ondas que avanza. El espaciamiento entre las pe­
daños? ¿Qué propiedad física del sonido interviene lotas en cualquier instante es constante y similar a
en cada caso? la longitud de onda de las ondas sonoras. Supongan
22.7. Compare la rapidez del sonido en los sólidos, líqui­ ahora que voy en bicicleta hacia delante a rapidez
dos y gases. Explique el porqué de las diferencias constante y sigo arrojando pelotas hacia delante y
observadas. hacia atrás a la misma razón y a la misma rapidez.
22 .8. Realice un análisis de unidades en la ecuación (22.1) El espaciamiento de las pelotas delante de mí será
y demuestre que ’VY/p arroja unidades de rapidez. más estrecho porque cada vez que lanzo una pelo­
22.9. ¿Cómo se afectará la rapidez del sonido en un gas si ta en esa dirección me desplazo también en dicha
la temperatura de éste se cuadruplica? dirección. Asimismo, las pelotas que son arrojadas
22.10. Un timbre eléctrico funciona dentro de un frasco al va­ hacia atrás estarán más espaciadas de lo normal”.
cío. No se oye ningún sonido porque no existe un me­ Analice detenidamente la situación. ¿En qué aspec­
dio. Explique qué pasa si el frasco se inclina hasta que tos es correcta su analogía? ¿En qué aspecto impor­
la campana del timbre toque las paredes del frasco. tante no es correcta? ¿Por qué una expresión simi­
22.11. Trace diagramas para mostrar las diferencias entre lar a la ecuación (22.21) no es un buen medio para
una onda longitudinal progresiva y una onda longi­ predecir el espaciamiento de las pelotas? ¿Por qué
tudinal estacionaria. funciona bien en el caso de las ondas sonoras?

Capítulo 22 Resumen y repaso 459