f_t_septima_edicion

22.23. Una fuente sonora de 3.0 W se halla a 6.5 m de un
observador. ¿Cuáles son la intensidad y el nivel de
intensidad del sonido que se escucha a esa distancia?
Resp. 5.6 X 10-3 W /m2, 97.5 dB
22.24. Una persona colocada a 6 m de una fuente sonora
oye el sonido con una intensidad de 2 X 10~4 W/m2.
¿Con qué intensidad lo oye una persona colocada a
2.5 m de la fuente?
*22.25. El nivel de intensidad a 6 m de una fuente es de 80
dB. ¿Cuál es el nivel de intensidad a una distancia
de 15.6 m de la misma fuente? Resp. 71.7 dB
Sección 22.8 El efecto Doppler
Suponga que la rapidez del sonido es 343 m/s para todos estos
problemas.
22.26. Una fuente estacionaria de sonido emite una señal cuya
frecuencia es de 290 Hz. ¿Cuáles son las frecuencias
que oye un observador (a) que se aproxima a la fuente
a 20 m/s y (b) que se aleja de la fuente a 20 m/s?
22.27. Un automóvil hace sonar una bocina a 560 Hz mientras
se desplaza con una rapidez de 15 m/s, primero
aproximándose a un oyente estacionario y después
alejándose de él con la misma rapidez. ¿Cuáles son
las frecuencias que escucha el oyente?
Resp. 586 Hz, 537 Hz
22.28. En un automóvil estacionado, una persona hace sonar
una bocina a 400 Hz. ¿Qué frecuencias escucha
el conductor de un vehículo que pasa junto al primero
con una rapidez de 60 km/h?
22.29. Un tren que avanza a 20 m/s hace sonar un silbato a
300 Hz al pasar junto a un observador estacionario.
¿Cuáles son las frecuencias que oye el observador al
pasar el tren?
Resp. 319, 300 y 283 Hz
22.30. Un niño que pasea en bicicleta hacia el norte a 6
m/s oye una sirena de 600 Hz de una patrulla de
policía que avanza hacia el sur a 15 m/s. ¿Cuál es la
frecuencia que escucha el niño?
22.31. Una ambulancia viaja hacia el norte a 15 m/s. Su
sirena tiene una frecuencia de 600 Hz en reposo.
Un automóvil avanza hacia el sur a 20 m/s en dirección
a la ambulancia. ¿Qué frecuencias escucha
el conductor del automóvil antes y después que su
vehículo pasa junto a la ambulancia?
Resp. 664 Hz, 541 Hz
*22.32. Un camión que avanza 24 m/s rebasa a un coche que
viaja a 10 m/s en la misma dirección. El camionero
hace sonar una bocina de 600 Hz. ¿Qué frecuencia
oye el conductor del coche?
*22.33. El silbato de un tren de 500 Hz es escuchado por un
observador estacionario con una frecuencia de 475
Hz. ¿Cuál es la rapidez del tren? ¿Se está moviendo
hacia el observador o se aleja de él?
Resp. 18.1 m/s, se aleja
Problemas adicionales
22.34. La rapidez del sonido en una varilla de cierto metal
es de 4600 m/s y la densidad del metal es 5230 kg/
m3. ¿Cuál es el módulo de Young del metal?
22.35. El haz de un sonar viaja en un fluido una distancia
de 200 m en 0.12 s. El módulo volumétrico de
elasticidad para el fluido es 2600 MPa. ¿Cuál es la
densidad del fluido?
Resp. 936 kg/m3
22.36. ¿Cuál es la frecuencia del tercer sobretono de un
tubo cerrado cuya longitud es de 60 cm?
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?
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?
22.39. ¿Cuál es la longitud de un tubo cerrado cuyas frecuencias
de su segundo sobretono es 900 Hz en un
día en que la temperatura es de 20° C?
Resp. 47.6 cm
22.40. La frecuencia fundamental de un tubo abierto es
360 Hz. Si se cierra un extremo de este tubo, ¿cuál
será la nueva frecuencia fundamental?
*22.41. Una varilla de acero de 60 cm está sujeta por un
extremo como se muestra en la figura 22.15a. Dibuje
la frecuencia fundamental y el primer sobretono
para estas condiciones de frontera. ¿Cuáles son las
longitudes de onda en cada caso?
Resp. 2.40 m, 80.0 cm
(a) 1
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