Hoja de ejercicios de Ondas, sonido y óptica con soluciones

La intensidad sonora cerca de una calle concurrida es 1 × 10⁻⁵ W/m². Halla el nivel de intensidad sonora β en decibelios.

Una cuerda de 2,5 m de longitud y 5 g de masa transporta ondas transversales a 158,1 m/s. Halla la tensión T de la cuerda.

Un observador se mueve a 20 m/s alejándose de una fuente en reposo de 1000 Hz. La velocidad del sonido es 343 m/s. Halla la frecuencia f′ que oye el observador.

Un tubo abierto por ambos extremos debe tener su armónico número 3 en 792 Hz. La velocidad del sonido es 343 m/s. Halla la longitud L del tubo.

Una fibra óptica tiene un núcleo con n₁ = 1,5 y un revestimiento con n₂ = 1,4. Halla el mayor ángulo θ_a con el eje de la fibra con el que la luz del aire puede entrar por el extremo de la fibra y seguir guiada por reflexión interna total.

Un sensor en reposo envía ultrasonido de 20 kHz hacia un coche que se aleja a 10 m/s y mezcla el eco con la señal emitida. Halla la frecuencia de batido f_b (velocidad del sonido 343 m/s).