Scheda di esercizi di Onde, suono e ottica con soluzioni

Scheda di esercizi di Onde, suono e ottica gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
60°θ₂ = ?glicerolo, n1​ = 1,47vetro flint, n2​ = 1,62

Un raggio di luce in glicerolo (n = 1,47) incide su una superficie di separazione piana con vetro flint (n = 1,62) con un angolo di 60° rispetto alla normale. Trova l’angolo di rifrazione θ2, misurato dalla normale.

n1 = 1,47n2 = 1,62θ1 = 60°
θ2 = °
2.Facile
L = 1 m

Una corda di lunghezza 1 m e massa 20 g è tesa con una tensione di 120 N. Trova la velocità v delle onde trasversali su di essa.

L = 1 mm = 20 gT = 120 N
v = m/s
3.Media
L = ?n = 5

Un tubo aperto a entrambe le estremità deve avere la sua armonica numero 5 a 2144 Hz. La velocità del suono è 343 m/s. Trova la lunghezza L del tubo.

v = 343 m/sn = 5f5 = 2144 Hz
L = m
4.Media
θc = ?90°diamante, n1​ = 2,42vetro crown, n2​ = 1,50

La luce si propaga in diamante (n = 2,42) verso una superficie di separazione piana con vetro crown (n = 1,50). Trova l’angolo critico θc oltre il quale viene totalmente riflessa.

n1 = 2,42n2 = 1,50
θc = °
5.Difficile
SO25 m/sf = 20 kHz

Un sensore fermo invia ultrasuoni di 20 kHz verso un’auto che si allontana a 25 m/s e miscela l’eco con il segnale emesso. Trova la frequenza di battimento fb (velocità del suono 343 m/s).

f = 20 kHzu = 25 m/sv = 343 m/s
fb = Hz
6.Difficile
θn1​ = 1,55n2​ = 1,45n0​ = 1,00

Una fibra ottica ha un nucleo con n₁ = 1,55 e un mantello con n₂ = 1,45. Trova la sua apertura numerica NA.

n1 = 1,55n2 = 1,45
NA =

Soluzioni

  1. 1. θ2 = 51,8 °
  2. 2. v = 77,46 m/s
  3. 3. L = 0,4 m
  4. 4. θc = 38,3 °
  5. 5. fb = 2717 Hz
  6. 6. NA = 0,5477

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