Este documento presenta varios problemas resueltos relacionados con la física de ondas sonoras, incluyendo problemas sobre cuerdas sonoras, tubos sonoros y el efecto Doppler. Los problemas cubren temas como calcular frecuencias fundamentales y armónicas basados en la longitud, tensión y densidad de una cuerda o tubo, y cómo cambios en estas propiedades afectan la frecuencia. También incluye cálculos sobre cómo la velocidad relativa de una fuente y observador afecta la frecuencia percibida debido al efecto

1. SOLUCION DE PROBLEMAS
Por: María José Córdoba Acosta
Lic. Carmen Charris Reyes

2. Guías De Trabajo Física Grado 11
Autor: Lic. Pedro Montero De La Cruz
 Problemas de Cuerdas Sonoras
 Problemas de Tubos Sonoros
 Problemas de Efecto Doppler

3. PROBLEMAS DE CUERDAS SONORAS
(Pagina 22)
1. 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=?
f 3=?

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

5. 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

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

7. 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× 10-8 dinas
f f= ?
f4= ?

8. f= f= f=
f= 0,00002168
f= 0,00008672

9. 4. 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

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

11. 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

12. 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

13. PROBLEMAS DE TUBOS SONOROS
(Pagina 23)
1. 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

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

15. 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

16. 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

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

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

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

20. 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

21. PROBLEMAS DE EFECTO DOPPLER
(Pagina 23)
1. 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

22. 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

23. 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

24. 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

25. • F0 > F f0= f
f0= f 350

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