Muy buenas,
En la entrada de hoy, vamos a resolver ejercicios sobre luz y sonido que todos hemos experimentado alguna vez. Se trata de observar la diferencia de tiempos entre la llegada de la luz y la del sonido en unos fuegos artificiales.
Problema 1
Si un cohete de un fuego artificial explota a 350 metros de donde nos encontramos. ¿Con cuanto retardo oiremos la explosión respecto a cuando le vemos explotar?
Datos: Velocidad sonido: 330 m/s y velocidad luz en el aire = 299708 km/s.
Aplicando la fórmula de la velocidad -> v = e/t ,
despejando el tiempo -> t.v = e -> t =e/v
Tiempo en llegar la luz = e(luz)/v(luz) = 350/299708000 = 0,00000116 s (Ojo, hay que pasar la velocidad de la luz a m/s)
Tiempo en llegar el sonido = e(sonido)/v(sonido) = 350/330 = 1.0606060 s
Como nos piden la diferencia restamos ambos tiempos:
t sonido - t luz = 1,06 - 0,00000116 = 1.0606044 segundos
Problema 2
El sonido de una campana, tarda 2 segundos en llegar a una persona. ¿Cuál es la distancia que separa la campana de la persona?
v= e/t -> e = v x t
e = 330 m/s x 2 s = 660 metros
Problema 3
Una onda sonora tiene un periodo de 1/3 de segundo y una longitud de onda de 110 metros. ¿Cuál será la velocidad de propagación de la onda?
Hemos visto en posts anteriores que la velocidad de propagación de una onda es
v = λ/T = 110 m/0,3333 = 330 m/sg
El resultado se corresponde a la velocidad del sonido.
Problema 4
Una onda tiene un periodo de 1/3 de segundo y una longitud de onda de 1,1 metros. ¿Cuál será la velocidad de propagación de la onda?
Hemos visto en posts anteriores que la velocidad de propagación de una onda es
v = λ/T = 1,1 m/0,3333 = 3,3 m/sg
Problema 5
Una onda sonora tiene un periodo de 1/3 de segundo.
a) ¿Cuál será la velocidad de propagación de la onda si viaja a 0ºC?
b) ¿Esta onda puede oírla el ser humano?
a) v = λ/T = 330 m/s = λ/0,00005 -> λ = 330 x 0,33= 110 m
b) para que pueda oírse f = [20 Hz - 20000 Hz]
f = 1/T = 1/0,3333 = 3 Hz, No está en el rango audible humano
c)
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