Scheda di esercizi di Onde, suono e ottica con soluzioni

L’intensità sonora vicino a una biblioteca silenziosa è 6 × 10⁻⁹ W/m². Trova il livello di intensità sonora β in decibel.

Una corda di lunghezza 0,6 m e massa 6 g è tesa con una tensione di 60 N. Trova la velocità v delle onde trasversali su di essa.

La luce si propaga in vetro flint (n = 1,62) verso una superficie di separazione piana con etanolo (n = 1,36). Trova l’angolo critico θ_c oltre il quale viene totalmente riflessa.

Una sorgente di 500 Hz si muove a 20 m/s allontanandosi da un osservatore fermo. La velocità del suono è 343 m/s. Trova la frequenza f′ percepita dall’osservatore.

Una fibra ottica ha un nucleo con n₁ = 1,52 e un mantello con n₂ = 1,49. Trova il massimo angolo θ_a rispetto all’asse della fibra con cui la luce proveniente dall’aria può entrare nell’estremità della fibra ed essere ancora guidata dalla riflessione totale interna.

Luce di lunghezza d’onda 600 nm attraversa una fenditura singola larga 0,1 mm. Trova la larghezza w del massimo luminoso centrale su uno schermo a 2 m (tra le prime frange scure da entrambi i lati).