Esercizi su Onde

Una corda di lunghezza $1.20\ \text{m}$ ha entrambe le estremità fissate.

La velocità delle onde sulla corda è $90.0\ \text{m/s}$.

Calcola la frequenza fondamentale della corda.

Una corda di lunghezza $L=1.20\ \mathrm{m}$ è fissata ad entrambe le estremità.

La velocità delle onde sulla corda è $v=80.0\ \mathrm{m/s}$.

Calcola la frequenza fondamentale e la frequenza e lunghezza d'onda del terzo armonico.

Un'onda su una corda incontra un punto in cui la densità lineare cambia da $\mu_1=0.010\,\mathrm{kg/m}$ a $\mu_2=0.040\,\mathrm{kg/m}$.

La tensione della corda è la stessa su entrambi i lati, quindi l'impedenza è proporzionale a $\sqrt{\mu}$.

Calcola il coefficiente di ampiezza di riflessione $R=\dfrac{Z_2-Z_1}{Z_2+Z_1}$ e il coefficiente di ampiezza di trasmissione $T=\dfrac{2Z_1}{Z_1+Z_2}$, dove $Z_i\propto\sqrt{\mu_i}$.

Un osservatore si muove verso una sorgente sonora ferma con velocità $10.0\ \text{m/s}$.

La sorgente emette alla frequenza $1000\ \text{Hz}$ e la velocità del suono è $343\ \text{m/s}$.

Calcola la frequenza percepita dall'osservatore.

Un'onda sonora emessa da una sorgente stazionaria ha frequenza $f=1000\,\mathrm{Hz}$.

Un osservatore si avvicina alla sorgente con velocità $v_o=30\,\mathrm{m/s}$; la velocità del suono nell'aria è $v=343\,\mathrm{m/s}$.

Calcola la frequenza percepita dall'osservatore.

Un diapason emette una nota a frequenza $f_s=440\ \mathrm{Hz}$.

L'osservatore si avvicina alla sorgente con velocità $v_o=15.0\ \mathrm{m/s}$.

La velocità del suono nell'aria è $v=343\ \mathrm{m/s}$.

Calcola la frequenza percepita dall'osservatore e la lunghezza d'onda delle onde nell'aria.

Una sorgente sonora emette alla frequenza $f_0=440\\ \mathrm{Hz}$ e si muove verso un osservatore fermo con velocità $v_s=20\\ \mathrm{m/s}$.

La velocità del suono nell'aria è $v=343\\ \mathrm{m/s}$.

Calcola la frequenza percepita dall'osservatore.

Due onde armoniche si sovrappongono in un punto con ampiezze uguali $A=0.10\\ \mathrm{m}$ e frequenza $f=5\\ \mathrm{Hz}$.

Lo sfasamento tra le due onde è $\\phi=\\pi/3$.

Calcola l'ampiezza risultante dell'oscillazione nel punto.

Una sorgente sonora produce un'intensità sonora media $I=2.50\times 10^{-5}\ \mathrm{W/m^2}$ a una certa distanza.

La soglia di intensità per 0 dB è $I_0=1.00\times 10^{-12}\ \mathrm{W/m^2}$.

Calcola il livello sonoro in decibel e il livello sonoro se la distanza dalla sorgente viene raddoppiata.

Un dispositivo emette un'intensità sonora media $I=2.0\times10^{-6}\,\mathrm{W/m^2}$.

La intensità di riferimento è $I_0=1.0\times10^{-12}\,\mathrm{W/m^2}$.

Calcola il livello sonoro in decibel $L$ usando $L=10\log_{10}\left(\dfrac{I}{I_0}\right)$.

Una corda di lunghezza $L=1.20\\ \mathrm{m}$ è fissata a entrambe le estremità e supporta onde con velocità $v=60\\ \mathrm{m/s}$.

Determina la frequenza fondamentale $f_1$ e la frequenza del terzo armonico $f_3$.

Una corda di lunghezza $L=1.20\,\mathrm{m}$ è tesa con velocità di propagazione delle onde $v=120\,\mathrm{m/s}$.

Se sulla corda si genera un'onda di frequenza $f=150\,\mathrm{Hz}$, determinare la lunghezza d'onda e il numero di semionde intere (metà lunghezze d'onda) contenute nella corda.

La deformazione trasversale di una corda è descritta dall'equazione $y(x,t)=0.040\sin(4.00\,x-20.0\,t)$ dove $x$ è in metri e $t$ in secondi.

Determina l'ampiezza, il numero d'onda, la pulsazione, la lunghezza d'onda, la frequenza e la velocità di propagazione.

Su una corda con densità lineare $\mu=0.0200\ \text{kg/m}$ si propaga un'onda sinusoidale con ampiezza $2.0\ \text{mm}$, pulsazione $100\ \text{rad/s}$ e velocità di propagazione $50\ \text{m/s}$.

Calcola la potenza media trasmessa lungo la corda.

Su una corda la densità lineica è $\\mu=0.015\\ \mathrm{kg/m}$ e la velocità di propagazione è $v=100\\ \mathrm{m/s}$.

L'onda armonica ha ampiezza $A=0.020\\ \mathrm{m}$ e pulsazione $\\omega=200\\ \mathrm{rad/s}$.

Calcola la potenza media trasportata dall'onda lungo la corda.

In un esperimento di interferenza a doppia fenditura la separazione tra le fenditure è $0.50\ \text{mm}$.

La distanza tra le fenditure e lo schermo è $2.00\ \text{m}$ e la lunghezza d'onda della luce è $600\ \text{nm}$.

Calcola la spaziatura tra frange successive sullo schermo.

Una sorgente emette un'onda con frequenza $f=442\,\mathrm{Hz}$.

La lunghezza d'onda misurata è $\lambda=0.777\,\mathrm{m}$.

Calcola la velocità dell'onda.

Una onda viaggia su una corda con frequenza $5.0\ \text{Hz}$ e lunghezza d'onda $0.60\ \text{m}$.

Calcola la velocità dell'onda.

Una corda trasmette un'onda con ampiezza $A=2.50\ \mathrm{cm}$.

La frequenza dell'onda è $f=5.00\ \mathrm{Hz}$.

La lunghezza d'onda è $\lambda=0.800\ \mathrm{m}$.

Calcola la velocità dell'onda, la pulsazione, il numero d'onda e scrivi l'equazione dell'onda della forma $y(x,t)=A\sin(kx-\omega t)$ con i valori numerici.

Una corda ha tensione $T=50\\ \mathrm{N}$ e densità lineica $\\mu=0.02\\ \mathrm{kg/m}$.

Sulla corda si genera un'onda armonica con frequenza $f=100\\ \mathrm{Hz}$.

Calcola la velocità dell'onda e la lunghezza d'onda.