Ejercicios resueltos sobre el sonido

1. En época de lluvia, es muy común que de momento se observa una luz brillante y posteriormente el trueno. ¿A qué distancia se produce un rayo? Si al observar el relámpago de luz, cuatro segundos después se escucha el trueno.

Incógnita: (d) distancia a la que se produce un rayo.

Datos: tiempo = 4 segundos; velocidad del sonido del aire: 340 m/s

Solución:

a) primero hay que realizar el  despeje de la distancia de la expresión  (el tiempo esta dividiendo pasa al otro termino multiplicando).

b) como segundo paso se sustituyen los valores en la expresión matemática.                  d = 1360 m (distancia a la que se produjo el rayo)

2. Si escuchamos un sonido con frecuencia de 3 KHz en el aire, ¿cuáles son su período y su longitud de onda?

Solución:

343 = l ´ 3000 Þ l = 343/3000 = 0.11 metros es su longitud de onda

T = 1/f = 1/3000 = 3.33 ´ 10^–4 segundos es su período.

3. Una tubería de acero es golpeada a una distancia de 3.2 Km. Y el sonido tarda en llegar al punto donde se escucha en 0.53 segundos ¿a qué velocidad viaja el sonido?

Incógnita: velocidad del sonido en el acero

Datos: d = 3.2 Km. ; t = 0.53 segundos

Solución:

a) Primero se convierten los kilómetros a metros ( 1 Km. = 1000 m)

3.2 Km. = 3200 m

b) Se utiliza la expresión matemática v = d/t  y se sustituyen los valores

(la velocidad del sonido en el acero es aproximadamente de 6000 m/s )

4. El sonido de una cuerda indica un tono de DO si la frecuencia de éste es de 261 Hertz. Y se transmite en el aire ¿cuál será la longitud de onda?

Incógnita: longitud de onda
Datos: frecuencia 261 Hz. ; velocidad del sonido en el aire 340 m/s
Solución:


a) primero hay que despejar a la longitud de onda de la expresión  (la frecuencia esta multiplicando pasa al otro termino dividiendo).

b) como segundo paso se sustituyen los valores en la expresión matemática.

5. Un péndulo realiza 10 oscilaciones en un tiempo de 24 segundos, ¿cuál será su periodo y su frecuencia?

      Incógnita: periodo (T); frecuencia (f)     Datos:oscilaciones en 24
Solución:

   a) Como primer paso hay que encontrar el periodo, esto se hace dividiendo el tiempo entre el número de oscilaciones, para encontrar el tiempo de una oscilación.

    b) Conociendo el periodo se sustituye en la expresión de la frecuencia.