Este documento presenta varios problemas relacionados con la física del sonido. 1) Calcula la frecuencia fundamental y del tercer armónico de una cuerda de guitarra con cierta longitud y tensión. 2) Determina la tensión requerida para que una cuerda tenga una frecuencia fundamental dada. 3) Calcula las frecuencias fundamental y del cuarto armónico de una cuerda con cierta longitud, densidad y tensión.

1. SOLUCION DE PROBLEMAS Por: shajhira Suarez angie Cordoba Lic. Carmen Charris Reyes

2. PROBLEMAS DE CUERDAS SONORAS (Pagina 22) Una cuerda de guitarra tiene 60 cm de longitud y una masa total de 0,05 kg. Si se tensiona mediante una fuerza de 20 newton, calcular la frecuencia fundamental y la del tercer armónico. Datos. l = 60 cm m= 0,05 kg T= 20 N f= ? f3=?

3. f= U= f= U= U=0,0833 kg/m ff= f= f= . 12, 9125Seg-1 / seg

4. 2. Una cuerda mide 33 cm y tiene una densidad lineal de 8× 10 -4 gms/cm. ¿ Cual debe ser la tensión a la que debe someterse para que la frecuencia de su sonido fundamental sea de 445 v/seg? Datos. l = 33 cm u= 8× 10-4 gm/cm T= ? f= 445 v/seg

5. f= T= 4,8×10 gm/cm . (33)2.(445) 4 = T= 4M T= 690077, 52 INA

6. 3. Una cuerda de 45 cm de longitud y de 0,12 gms/ cm de densidad lineal es sometida a una tensión de 3×10-8 dinas. Calcular la frecuencia fundamental y la frecuencia de cuarto armónico. Datos l= 45 cm u= 0,12 gm/cm T= 3× 10-8dinas ff= ? f4= ?

7. f= f= 0,00002168 f= 0,00008672 f= f=

8. Una cuerda vibra en su primer armónico con una frecuencia de 24 vib/seg. Calcular la frecuencia en el tercer armónico, si se reduce la longitud a la mitad y se duplica la tensión. Datos f = 24 v/ seg T= 2 l =1/2

9. f= Nueva frecuencia: f= 8,24 v/ seg = 192 v/seg f3= 3 . 192 v/segf3= 570 f= f= 2.4

10. 5. Una cuerda de 120 cm de longitud produce un sonido cuya frecuencia es de 250 v/seg. Si la longitud de la cuerda se reduce a su tercera parte, ¿Que variación experimenta la frecuencia? Datos: l= 120 cm f= 250 v/ seg

11. Como la frecuencia es inversamente proporcional a la longitud, si reducimos la longitud a su tercera parte, la frecuencia aumenta 3 veces f= 750 v/ seg

12. PROBLEMAS DE TUBOS SONOROS (Pagina 23) Determina la frecuencia y la longitud de onda del sonido fundamental o primer armónico dado por un tubo cerrado de 30 cm de largo (v= 340 m/ seg) Datos: f= ? l= 30 cm V= 340 m/ seg

13. .340 m/seg f= / f f = f 283,3 v/ seg = v = = 1,2 m =

14. 2. ¿ Que longitud debe tener un tubo abierto para que la frecuencia de su segundo armónico sea de 528 v / seg? ((( v= 340 m / seg ))) Datos l= ? l= f2= 528 v/ seg f= f= nv / 2 f l= 0,6439 m

15. 3. Determinar la frecuencia de los tres Primeros armónicos del sonido dado por: a) Un tubo cerrado b) Un tubo abierto Si la longitud del tubo es de 67 cm y la temperatura en 15 º C

16. Datos: l= 67 cm t = 15ºC v= 331+ 0,6 t v= 331+ 0,6 . 15 v= 340 m/ seg

17. Tubos Cerrados f= f2= 2 . 507, 4626 v/ seg f2=1 014,9253 v / seg f3= 3. 507, 4626 v/ seg f3= 1. 522, 3878 v/ seg f1 = 507, 4626 v/seg f1=

18. Tubos Abiertos fn= f1= =126, 8656 v/ seg f2= = f2= 380, 597 v / seg f3= m / seg f3= 634, 3283 v / seg v

19. 4. Un tubo cerrado de órgano de una nota cuya frecuencia es de 396 v / seg. ¿ Cual debe ser la longitud del tubo? (v= 340 m/ seg). Datos: f= 396 v/ seg l= l= ? l = l= 0, 2146

20. PROBLEMAS DE EFECTO DOPPLER (Pagina 23) Una locomotora emite un sonido de frecuencia igual a 200 v / seg. Y marcha a Una velocidad de 80 m/ seg. Si un observador marcha a la velocidad de 30m/seg, calcular la frecuencia de sonido percibido por el observador si la fuente y el observador : a) Se acercan entre si b) Se alejan uno del otro

21. Se acercan entre si f0= 328 vib/s f= 200 vib/s f0 > f v0= 30 m/s f0 = f v0= 80 m/s f0= 200 v/s f0 = 200 vib/s . 1, 63 f0=122 vib / s f0= 328 vib / s

22. Se alejan uno del otro f0= 122 vib/s f= 200 vib/s f0 < f v0= 30 m/s f0 = f v0= 80 m/s f0 = 200 v/s f0= 200 vib/s . 0, 61 f0= 200 vib/s . f0= 122 vib/s

23. 2. Una persona percibe que la frecuencia del sonido mitido por un tren es de 350 V/ seg. Cuando se acerca el tren y de 315 vib / seg, cuando se aleja. ¿ Cual es la velocidad del tren ? Datos: f= 350 v / seg f= 315 v / seg

24. F0 > F f0= f f0= f 350

25. F0 < F F0 = F F0 = 315 315 = 350 = 1, 11 = 377, 7 + 1, 11 Vt 1, 11 Vt – Vf = 340–377,77 0, 11 Vf = -37, 777 Vf = 340, 33 m / seg