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202 FÍSICA GENERAL22.26 [II] Una cuerda resuena en tres segmentos a una frecuencia de 165 Hz. ¿Qué frecuencia se debe usar para queresuene en cuatro segmentos? Resp. 220 Hz.22.27 [II] Un cable flexible, de 30 m de longitud y 70 N de peso, se estira con una fuerza de 2.0 kN. Si el cable se golpealateralmente por uno de sus extremos, ¿cuánto tiempo tardará la onda transversal en viajar al otro extremo yregresar? Resp. 0.65 s.22.28 [II] Un alambre tenso vibra con una frecuencia fundamental de 256 Hz. ¿Cuál sería la frecuencia fundamental siel alambre tuviera la mitad de largo, el doble de grueso y estuviera sometido a un cuarto de la tensión?Resp. 128 Hz.22.29 [II] Dos alambres de acero y plata, del mismo diámetro y longitud, se estiran con idéntica fuerza. Sus densidadesson 7.80 gcm 3 y 10.6 gcm 3 , respectivamente. ¿Cuál es la frecuencia fundamental del alambre de plata, si ladel acero es de 200 Hz? Resp. 172 Hz.22.30 [II] Una cuerda tiene una longitud de 60 cm y una masa de 3.0 gramos. ¿Cuál debe ser la tensión de modo que,cuando vibra transversalmente, su primer sobretono tiene una frecuencia de 200 Hz? Resp. 72 N.22.31 [II] a) ¿En qué punto se debe sujetar una cuerda tensa para hacer que su tono fundamental sea más intenso? b)¿En qué punto se tiene que sujetar y luego en qué punto tiene que tocarse para hacer su primer sobretono másmarcado? c) ¿Y para hacer su segundo sobretono más intenso? Resp. a) centro; b) sujeta a una distanciade 14 de su longitud medida desde uno de sus extremos, después tocada en su centro; c) sujeta a 16 desu longitud desde uno de sus extremos, después tocada a 13 de su longitud desde ese extremo.22.32 [II] ¿Cuál debe ser la longitud de una barra de hierro que tiene la frecuencia fundamental de 320 Hz cuando sesujeta por su centro? Suponga vibración longitudinal con una rapidez de 5.00 kms. Resp. 7.81 m.22.33 [II] Una barra de 120 cm de longitud se sujeta por el centro y se golpea de tal modo que emite su primer sobretono.Haga un dibujo que muestre la ubicación de los nodos y los antinodos, y determine en qué otros puntos sepuede fijar la barra y todavía emitir el mismo tono. Resp. 20.0 cm desde cualquier extremo.22.34 [II] Una barra metálica de 6.0 m de longitud, fija en su centro y que vibra longitudinalmente de tal manera queemite su primer sobretono, vibra al unísono con un diapasón marcado a 1 200 vibracioness. Calcule la rapidezdel sonido en el metal. Resp. 4.8 kms.22.35 [II] Determine la longitud de la columna de aire más corta en un recipiente cilíndrico que reforzará fuertementeel sonido de un diapasón que vibra a 512 Hz. Utilice y 340 ms para la rapidez del sonido en el aire.Resp. 16.6 cm.22.36 [II] Un tubo largo y angosto, cerrado en uno de sus extremos, no resuena con un diapasón que tiene una frecuenciade 300 Hz sino hasta que la columna de aire alcanza 28 cm. a) ¿Cuál es la rapidez del sonido en el aire a latemperatura ambiente existente? b) ¿Cuál es la siguiente longitud de la columna que resonará con el diapasón?Resp. a) 0.34 kms; b) 84 cm.22.37 [II] Un tubo de órgano, cerrado en uno de sus extremos, tiene 61.0 cm de longitud. ¿Cuáles son las frecuencias delos tres primeros sobretonos, si y para el sonido es 342 ms? Resp. 420 Hz, 700 Hz, 980 Hz.www.FreeLibros.com