Esercizi su Onde

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

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

Calcola la frequenza fondamentale della corda.

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

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

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 $\displaystyle { \mu_1=0.010\,\mathrm{kg/m} }$ a $\displaystyle { \mu_2=0.040\,\mathrm{kg/m} }$.

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

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

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

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

Calcola la frequenza percepita dall'osservatore.

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

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

Calcola la frequenza percepita dall'osservatore.

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

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

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

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

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

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

Calcola la frequenza percepita dall'osservatore.

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

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

Calcola l'ampiezza risultante dell'oscillazione nel punto.

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

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

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

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

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

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

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

Determina la frequenza fondamentale $\displaystyle { f_1 }$ e la frequenza del terzo armonico $\displaystyle { f_3 }$.

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

Se sulla corda si genera un'onda di frequenza $\displaystyle { f=150\,\mathrm{Hz} }$, 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 $\displaystyle { y(x,t)=0.040\sin(4.00\,x-20.0\,t) }$ dove $\displaystyle { x }$ è in metri e $\displaystyle { t }$ 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 $\displaystyle { \mu=0.0200\ \text{kg/m} }$ si propaga un'onda sinusoidale con ampiezza $\displaystyle { 2.0\ \text{mm} }$, pulsazione $\displaystyle { 100\ \text{rad/s} }$ e velocità di propagazione $\displaystyle { 50\ \text{m/s} }$.

Calcola la potenza media trasmessa lungo la corda.

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

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

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

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

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

Calcola la spaziatura tra frange successive sullo schermo.

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

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

Calcola la velocità dell'onda.

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

Calcola la velocità dell'onda.

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

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

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

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

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

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

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