Extraordinaria 22-23

Responde a las siguientes preguntas:

a)     Explica que es la intensidad y el tono de una onda sonora. Indica sus unidades.

Se desea construir un instrumento de viento cuya frecuencia fundamental sea f =174,6 Hz. Si se comporta como un tubo con un extremo cerrado y uno abierto,

b)     ¿Cuál debe ser su longitud? Dibuja el tubo y la onda estacionaria en su interior. Suponer la velocidad del sonido 340 m/s.

c)      Dibuja el siguiente armónico que se formaría en el tubo y obtén su longitud de onda.

SOLUCIÓN

a)     Ver Septiembre 07-08, Opción B

El tono, como frecuencia que es, se expresa en Hz

b)     La primera situación en la que se puede producir una onda estacionaria en un tubo abierto por un extremo y cerrado por otro se producirá con un nodo de amplitud en el extremo cerrado y un vientre en el extremo abierto, como podemos ver en la figura:

Como la distancia entre un nodo y un vientre consecutivos es λ/4, esta debe ser la longitud del tubo. Falta por conocer cuál es la longitud de onda correspondiente a esa frecuencia:

Por tanto el tubo deberá tener una longitud   L = 0,487 m

c)      En el mismo tubo el siguiente armónico que puede formarse es con 2 nodos y dos vientres como en la figura:

La nueva longitud de onda debe cumplir que:

Esto corresponde con una frecuencia de 523,8 Hz que es el triple de la frecuencia fundamental (tercer armónico)