C&N:  ___-___-08  Clas_4__LST
Corregge: p:           e:          voto:

Suono
Avvisi: nei problemi: 1) introdurre le lettere, con legenda 2) indicazione letterale delle operazioni (= formule, espressioni) 2b) sostituire i dati alle lettere  2c) fare i calcoli. 3) UI=unita' base del Sistema Internazionale, da dichiarare.

 

30 La velocita' di propagazione di un'onda sonora:  (a) In un mezzo aeriforme dipende dalla pressione.  (b) Dipende dalla natura della sorgente qualunque sia il mezzo.  (c) E' sempre indipendente dalla temperatura. (d) E' una costante della natura.  (e) Nessuna. 4
35 Le onde sonore sono: (a) Sia longitudinali che trasversali a seconda del mezzo in cui si propagano.  (b) Solo longitudinali.  (c) Solo trasversali.  (d) Solo longitudinali nei solidi e solo trasversali nei liquidi. (e) nessuna 4
40 Un'onda si propaga nell'aria con  l=1 cm. Si tratta di: (a) Suono udibile.  (b) Infrasuono.  (c) Ultrasuono.   (e) Nessuna. 4
45 Un altoparlante di 20 W e' attaccato a una parete; il suono si propaga con onde semisferiche con assorbimento trascurabile. L'intensita' del suono a 2 m, nel S.I. numericamente vale circa:
(a)  1 (b)  0,5 (c)  0,2 (d)  0,8 (e)  0,4 (f)  1,6 (g) nessuna
4
50 Un aereo si avvicina alla torre di controllo a velocita' inferiore a quella del suono. Una persona nella torre percepisce un suono piu' acuto in quanto: (a) La frequenza percepita dalla persona e' uguale al prodotto della frequenza del suono emesso dalla sorgente per la velocita' dell'aereo.  (b) A causa del moto della sorgente verso l'osservatore, aumenta l'ampiezza dell'onda sonora. (c) L'onda sonora emessa dalla sorgente si sovrappone all'onda riflessa dall'ostacolo rappresentato dalla torre.  (d) Nessuna. 4
070 L'eco da una parete lontana circa 170 m, ritorna dopo un numero di secondi uguale circa  a:
(a)  0,5 (b)  0,4 (c)  0,2 (d)  5 (e)  4 (f)  2 (g)  1 (h) nessuna
4
080 Il lampo di un'esplosione precede il boato di 5 s. A che distanza si trova l'esplosione?

frml: s=vt         sost: 340 m/s * 6 s= 2040 m

4
082 Il filo di una teleferica viene colpito, producendo un'onda sulla corda di velocita' vc= 100 m/s, e un suono in aria. A 200 m lungo il filo i 2 suoni vengono percepiti con un intervallo temporale di ...

frml:s=vt  t=s/v

Ris: taria= 200 m / 340 m/s = 0,59 s                tcorda= 200 m / 100 m/s = 2 s

Dt = tcorda -taria = 2s - 0,59 s = 1,41 s

4
074 Sorgente sonora puntiforme di potenza P=12,56 W, viene rilevata-udita con una intensita' 10-4 UI. A che distanza trovasi il sensore?

frml: I=P/(4pr2)    r=(P/(4pI))

Ris:   r=(12,56/(4p10-4 ))=(104 ) = =102  m

4
077 La frequenza del suono emesso dalla voce umana si considera variabile dal valore minimo di 84 Hz del Basso al massimo 1024 Hz del Soprano. Calcolare le corrispondenti lunghezze d'onda.

λ= v*T = v/f           340/84 = 4,04 m

340/1024=  0,33 m

4
085 Velocita' del suono, e del vento, rispetto a terra, nella direzione del vento (non obliqua).

vsc= velocita del suono concorde al vento = 348 m/s; vsd= discorde = 330 m/s

vs= velocita' del suono (rispetto al vento) = ?    vv= velocita' del vento = ?

vv= (vsc-vsd)/2 = (347-329)/2 = 9 m/s

vs= (vsc+vsd)/2 = (347+329)/2 = 676 =338 m/s

o anche vs= vsc-vv =347 - 9 =338 m/s

4
090 Tubo di interferenza sonora (di Quincke): Condizioni di interferenza costruttiva e distruttiva.

costruttiva:  d= nλ, n intero >= 0,  d differenza di cammino.

distruttiva:   d= λ/2 + nλ, n intero >= 0

4

 

 

 

202 L'onda passando da un mezzo a un altro: non cambia: periodo, frequenza 2 4
  cambia: velocita', lunghezza d'onda. 2  
202 Confrontiamo 2 onde A e B nello stesso mezzo: se fB/fA = 1000, allora:   3
  TB/TA= 1/1000       λBA= 1/1000          vB/vA= 1     
Limiti del suono udibile dagli umani: da 20 Hz  a  20.000 Hz   1
203 Se lo spazio percorso in 1 s e' fatto da 1 λ, allora la frequenza e' 1 Hz   1
       
957 La velocita' del suono, circa: in aria 340 m/s 1 4
  Specificare 2 casi: 340 m/s a 20 �C, 331 m/s a 0 �C. 2  
In acqua e nei solidi e' dell'ordine delle migliaia di m/s 1
203 λ suono in aria a 1kHz= 340 m/1000 = 34 cm 1  
360 Come misura della sensazione si usa: il livello sonoro 1 8
  Formula:  10*log10(I/I0)                    UM decibel 3  
dove:  I0  soglia di udibilita' = intensita' minima suono udibile 2
= 10-12 W/m2 2

 

Che formula e'? Scrivere: 1: Grandezza calcolata e 2: grandezze su cui opera. Il punteggio per ogni formula e' assegnato solo se viene risposto tutto esatto, tranne un'eventuale imperfezione.

300
√( T )

μ
= v velocita' di propagazione onda trasversale su una corda 3 6
T tensione d corda 1  
μ densit� lineare di massa d corda 2  
305
√( k )

ρ
= v velocit� propagaz onda longitudinale in fluido omogeneo 3 6
k modulo di compressione del mezzo 1  
ρ densita' del mezzo in equilibrio 2  
306
∆p

∆V/V
= k modulo di compressione di un fluido 2 5
∆p variazione di pressione del fluido 1  
∆V/V variazione relativa di volume causata da ∆p 2  
320
V�vr
fv=f0
V

 

V
fv=f0
V�vs
Frml dell'effetto Doppler 1 8
fv frequenza ricevuta         1  
f0 frequenza sorgente 1  
V velocita' del suono 1  
vs vel sorgente        + allontana     - avvicina 2  
vr vel ricevitore        + avvicina     - allontana 2  
350 n(λ/2)=L condizione per: onde stazionarie su una corda, estremi fermi 3 3,5
n intero >= 1 0,5  

 

 

 



Correzione

Suono. Periodo, frequenza, velocita', lunghezza d'onda.

 

 

Onde stazionarie su una corda

 
 
 

2 suoni hanno intensita' IA=4000  IB=40. Qual e' la differenza in dB?

 

 

Spiega: Misuriamo la distanza tramite lo spazio di propagazione. Conoscendo la velocita' di propagazione, rimane da determinare il tempo-durata. La visione del lampo segna l'istante di partenza del suono, poiche' il tempo che il lampo impiega ad arrivare al ricevitore e' trascurabile. Quindi la differenza tra i tempi di arrivo coincide col tempo-durata di propagazione.

 

340 T= 1/n

λ= v*T

  = v/n 

 

Onde sonore udibili in aria, calc da frequenza. Legenda: grave, acuto 1 12
T: Tg=1/(20 Hz) = 5*10-2 s = 50 ms    Ta=Tg/1000 = 50 μs 5  
λ: λ= 340*50*10-3= 170*102 s*10-3= 17 m 3  
λa= λg/1000 = 17 mm = 1,7 cm             3  

 

 

  Per avere una sensazione fisiologica del suono moltiplicata per 3, l'intensita' fisica deve essere moltiplicata per
(a) 3 (b) 32 (c)  23 (d) = 103 (e) 102 (f) log(3) (g) 33 (h) nessuna