Scheda di esercizi di Onde, suono e ottica con soluzioni

Un’onda sonora nell’aria ha una frequenza di 10 kHz e una lunghezza d’onda di 0,034 m. Trova la sua velocità v.

Una corda di lunghezza 0,6 m e massa 3 g trasporta onde trasversali a 89,44 m/s. Trova la tensione T nella corda.

Un oggetto si trova a 40 cm davanti a una lente sottile convergente con distanza focale di 8 cm. Trova l’ingrandimento m (negativo per un’immagine capovolta).

Una sorgente di 600 Hz che si muove a 15 m/s e un osservatore che si muove a 5 m/s si allontanano l’uno dall’altra. La velocità del suono è 343 m/s. Trova la frequenza f′ percepita dall’osservatore.

Due fenditure distanti 0,1 mm sono illuminate con luce monocromatica. Su uno schermo a 3 m, la frangia luminosa numero 3 si trova a 56,97 mm dalla frangia centrale. Trova la lunghezza d’onda λ.

Una fibra ottica ha un nucleo con n₁ = 1,48 e un mantello con n₂ = 1,38. 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.