Page 91 - Libro Hipertextos Fisica 2

Tema 2. Sistemas resonantes

12 En la figura, la onda se propaga con una veloci- 18 Un alambre de longitud 60 cm se mantiene fijo

dad de 80 m/s y la cuerda tiene una longitud de de sus extremos A y B como lo muestra la figura.
4 m. ¿Cuál será la frecuencia de vibración? Si es excitado por una fuente con una frecuencia
de 60 Hz, forma una onda mecánica estacionaria
con 5 nodos, ¿cuál es la velocidad de propaga-
ción de la onda en el alambre?
19 La parte vibrante de una cuerda de una guitarra

eléctrica tiene 1,2 m de longitud. Esta cuerda
está sometida a una tensión de 1.800 N y tiene
una densidad lineal de 0,02 kg/m. Tocando la
cuerda en un punto, un músico produce vibra-
ciones estacionarias correspondientes al modo
fundamental de vibración. El instrumento dis-
13 Si una cuerda se acorta 15 cm, emite un sonido pone de trastes, que permiten cambiar los soni-

con frecuencia fundamental de 350 Hz, y si se dos cuando se presionan, como se muestra en la
acorta 5 cm, emite un sonido de 120 Hz, ¿cuál es figura.
la longitud de la cuerda?
1,2 m
14 Calcula el quinto armónico de un tubo abierto

de 1,2 m de longitud.
15 Halla el tercer armónico de un tubo cerrado si su

longitud es de 30 cm. Trastes
16 Una varilla de hierro de 1,2 m de longitud, tiene Responde:

sus extremos fijos. Mediante suaves golpes se a. ¿Cuál es la velocidad de propagación de las
excitan ondas transversales estacionarias. El pulsaciones en la cuerda de la guitarra?
sonido se propaga en el hierro a 5.130 m/s. b. Los extremos de la cuerda vibrante son fijos.
a. Halla la frecuencia fundamental de los cuatro ¿Estos son los vientres? Representa el modo
primeros armónicos de las ondas estacionarias. fundamental de vibración.
c. ¿Cuál es la longitud de onda y la frecuencia
b. Calcula la longitud de onda producida en la cuando se toca la cuerda sin utilizar los trastes?
varilla, con respecto a uno de los extremos,
para los tres primeros armónicos. 20 Una columna de un tubo sonoro abierto vibra

como se observa en la figura. ¿Cuál es la lon-
c. Realiza el dibujo representativo de la onda es- gitud de onda de acuerdo con las condiciones
tacionaria para cada caso. dadas?

17 La velocidad del sonido en el aire a 20 °C es de

340 m/s.
a. ¿Cuál es la longitud de un tubo cerrado cuya
frecuencia fundamental corresponde a la nota 2 m
la de 440 Hz? 21 El conducto auditivo del ser humano se puede

b. ¿Cuáles son las tres primeras frecuencias armó- representar como un tubo cilíndrico de una lon-
nicas de ese tubo? gitud aproximada de 2,5 cm como se observa en
la figura. ¿Cuál es la frecuencia fundamental de
c. ¿Cuál debería ser la longitud de un tubo abierto las ondas estacionarias generadas en este tubo?
para producir un sonido con una frecuencia
fundamental de 440 Hz? 2,5 m

d. ¿Cuáles son las tres primeras frecuencias armó- Abertura del oído Tímpano
nicas para el tubo abierto?

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