Il suono: esercizi sulle onde sonore e velocità del suono

Di Micaela Bonito.

Il suono: esercizi svolti di fisica sulle onde sonore e sulla velocità del suono

Il suono: esercizi di fisica svolti
Il suono: esercizi di fisica svolti — Fonte: istock

ESERCIZI SULLE ONDE SONORE, FISICA

Esercizi di acustica: vibrazioni sonore e loro propagazione.
1) Esercizio sulle onde sonore e la velocità del suono (tratto da J. Walker):

Lasci cadere un sasso in un pozzo profondo 7,35 m. Dopo quanto tempo senti il tonfo?

Risoluzione: Il tempo cercato è dato dalla somma del tempo di caduta del sasso fino alla profondità d più il tempo occorrente al suono per percorrere la distanza d .
Per il tempo di caduta, dobbiamo tener presente che si tratta di un moto di caduta libera con un’accelerazione g . Perciò, d = ½ gt12, con g = 9,81 m/s2.
Per il suono, muovendosi l’onda a velocità costante, abbiamo d = vt2, dove v = 343 m/s.
Calcoliamo, quindi, il tempo impiegato dal sasso per cadere d = ½ gt12 t1 = 1,22 s

Fig. 1
Fig. 1

Calcoliamo ora il tempo occorrente al suono per capire una distanza d:
d = vt2
t2 = d/v = 0,0214 s

Sommiamo, infine, i due tempi trovati:
t = t1 + t2 = 1,22 s + 0,0214 s = 1,24 s.

PROBLEMI DI FISICA SULLE ONDE SONORE

2) Esercizio sulle onde sonore e la velocità del suono (tratto da P. Alberico):  Calcola la frequenza del suono che, propagandosi nell’aria, ha una lunghezza di 20 cm.

Risoluzione:

La risoluzione è legata alla formula: l=v*T.
Sapendo che la velocità del suono è di 344 m/s si ottiene che:
T=1/f= l/v.
Da cui si ottiene che f=v/l= 172 Hz.

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