Page 480 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

22.23. Una fuente sonora de 3.0 W se halla a 6.5 m de un el conductor de un vehículo que pasa junto al prime­
observador. ¿Cuáles son la intensidad y el nivel de ro con una rapidez de 60 km/h?
intensidad del sonido que se escucha a esa distan­ 22.29. Un tren que avanza a 20 m/s hace sonar un silbato a
cia? Resp. 5.6 X 10-3 W/m2, 97.5 dB 300 Hz al pasar junto a un observador estacionario.
22.24. Una persona colocada a 6 m de una fuente sonora ¿Cuáles son las frecuencias que oye el observador al
oye el sonido con una intensidad de 2 X 10~4 W/m2. pasar el tren? Resp. 319, 300 y 283 Hz
¿Con qué intensidad lo oye una persona colocada a 22.30. Un niño que pasea en bicicleta hacia el norte a 6
2.5 m de la fuente? m/s oye una sirena de 600 Hz de una patrulla de
*22.25. El nivel de intensidad a 6 m de una fuente es de 80 policía que avanza hacia el sur a 15 m/s. ¿Cuál es la
dB. ¿Cuál es el nivel de intensidad a una distancia frecuencia que escucha el niño?
de 15.6 m de la misma fuente? Resp. 71.7 dB 22.31. Una ambulancia viaja hacia el norte a 15 m/s. Su
sirena tiene una frecuencia de 600 Hz en reposo.
Sección 22.8 El efecto Doppler Un automóvil avanza hacia el sur a 20 m/s en di­

Suponga que la rapidez del sonido es 343 m/s para todos estos rección a la ambulancia. ¿Qué frecuencias escucha
problemas. el conductor del automóvil antes y después que su
vehículo pasa junto a la ambulancia?
22.26. Una fuente estacionaria de sonido emite una señal cuya
Resp. 664 Hz, 541 Hz
frecuencia es de 290 Hz. ¿Cuáles son las frecuencias
*22.32. Un camión que avanza 24 m/s rebasa a un coche que
que oye un observador (a) que se aproxima a la fuente
viaja a 10 m/s en la misma dirección. El camionero
a 20 m/s y (b) que se aleja de la fuente a 20 m/s?
hace sonar una bocina de 600 Hz. ¿Qué frecuencia
22.27. Un automóvil hace sonar una bocina a 560 Hz mien­
oye el conductor del coche?
tras se desplaza con una rapidez de 15 m/s, primero
*22.33. El silbato de un tren de 500 Hz es escuchado por un
aproximándose a un oyente estacionario y después
observador estacionario con una frecuencia de 475
alejándose de él con la misma rapidez. ¿Cuáles son
Hz. ¿Cuál es la rapidez del tren? ¿Se está moviendo
las frecuencias que escucha el oyente? hacia el observador o se aleja de él?
Resp. 586 Hz, 537 Hz
Resp. 18.1 m/s, se aleja
22.28. En un automóvil estacionado, una persona hace so­
nar una bocina a 400 Hz. ¿Qué frecuencias escucha
Problemas adicionales
22.34. La rapidez del sonido en una varilla de cierto metal *22.41. Una varilla de acero de 60 cm está sujeta por un
es de 4600 m/s y la densidad del metal es 5230 kg/ extremo como se muestra en la figura 22.15a. Dibu­
m3. ¿Cuál es el módulo de Young del metal? je la frecuencia fundamental y el primer sobretono
22.35. El haz de un sonar viaja en un fluido una distan­ para estas condiciones de frontera. ¿Cuáles son las
cia de 200 m en 0.12 s. El módulo volumétrico de longitudes de onda en cada caso?
elasticidad para el fluido es 2600 MPa. ¿Cuál es la Resp. 2.40 m, 80.0 cm
densidad del fluido? Resp. 936 kg/m3
22.36. ¿Cuál es la frecuencia del tercer sobretono de un \< --------- 60 cm ---------- *|
tubo cerrado cuya longitud es de 60 cm? (a) 1
22.37. Una cuerda de 40 g y 2 m de longitud vibra en tres
lazadas. La tensión en la cuerda es de 270 N. ¿Cuál
es la longitud de onda? ¿Cuál es la frecuencia? 60 cm
Resp. 1.33 m, 87.1 Hz
22.38. ¿Cuántas pulsaciones por segundo se oyen cuando
dos diapasones de 256 y 259 Hz se hacen sonar al
mismo tiempo? Figura 22.15
22.39. ¿Cuál es la longitud de un tubo cerrado cuyas fre­
cuencias de su segundo sobretono es 900 Hz en un *22.42. La varilla de 60 cm de la figura 22.15b está sujeta
día en que la temperatura es de 20° C? ahora por su punto medio. ¿Cuáles son las longitu­
Resp. 47.6 cm des de onda de la frecuencia fundamental y el pri­
22.40. La frecuencia fundamental de un tubo abierto es mer sobretono?
360 Hz. Si se cierra un extremo de este tubo, ¿cuál 22.43. La velocidad del sonido en una varilla de acero es
será la nueva frecuencia fundamental? 5060 m/s. ¿Cuál es la longitud de una varilla de ace-

Capítulo 22 Resumen y repaso 461