EJERCICIOS RESUELTOS DE VELOCIDAD DEL SONIDO
1.- Una persona grita hacia una montaña y escucha el eco luego de 3 segundos. ¿A qué distancia se halla la montaña?
2.-
Una persona deja caer un objeto en un abismo de 80 metros de
profundidad. Luego de qué tiempo la persona escuchará el sonido.
3.- Una persona A dispara un proyectil en un lugar que se halla a 18°C. El sonido viaja y otra persona B que está a 1.2 millas corre hacia el lugar del estallido al escucharlo a 4.2 m/s. ¿Qué tiempo transcurre desde el estallido hasta el momento que la persona arriba al lugar de origen del sonido?
4.- Una persona que se halla en A activa una señal acústica que llega a un punto B
que se halla a 1250 m de distancia. ¿A qué distancia de A debe hallarse
una persona que viaja en auto de A hacia B a 90 km/h para llegar
simultáneamente que la señal acústica a B.
ACÚSTICA.- Rama de la física que estudia el sonido como una onda
mecánica que se propaga en cualquier medio sólido, líquido o gaseoso.
Ante la ausencia del medio, el sonido no se propaga,
como en el vacío. La velocidad del sonido está ligado con el medio donde transita y su la temperatura.
A continuación se presenta una tabla con algunas velocidades del sonido en algunas sustancias:
SUSTANCIA VELOCIDAD (m/s)
Hierro 5170
Aluminio 5080
Agua dulce 1435
Agua de mar 1500
Plomo 2640
Madera 3900
Cobre 3710
Aire a 20°C 343
Hielo 3280
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NOTA: Cuando no se especifique la temperatura del aire, considere la velocidad del sonido como 340 m/s.
Si se da la temperatura ambiente usar Vs = (331.5 + 0.6T) m/s
4.- ¿Cuál es la velocidad del sonido a 0°C, 10°C, 15°c y 27°C?
5.- Un trueno se escucha 5 segundos después de la caída de un rayo. ¿A qué distancia cayó el rayo?
6.- ¿A qué temperatura el sonido viaja a 342 m/s?
7.- ¿Qué distancia recorre el sonido en 5s si la temperatura ambiente es de 27°C?
8.- Una ambulancia se acerca a 90 km/h a una persona quieta que escucha su sirena en dos segundos. ¿En qué tiempo llegará la ambulancia donde él se halla?
RESP: 27.2 s
9.- ¿Cuál es la diferencia en segundos de un sonido que viaja 2.45 millas en agua dulce y en agua de mar?
10.- A través de una tubería de acero se envía una señal acústica para que un obrero lleve material de trabajo necesario para continuar una obra. La temperatura ambiente del lugar es 77°F y el obrero viajó en un móvil a 50 mi/h. Si el tiempo empleado entre enviar la señal y recibir el material es de 2 minutos.¿A qué distancia se halla el obrero del lugar donde se necesita el material?
11.- Cuando la temperatura ambiental es de 15°C una montaña refleja el sonido en 3.4 segundos. Halle la distancia a la que se halla la montana.
12.- Un barco explorador envía un pulso hacia el fondo del océano que regresa a los 4.24 s. ¿Qué profundidad tiene el océano en ese sitio? RESP: 3.18 km
13.- Un barco de investigación océanica envía un pulso al fondo del mar cada segundo durante 5 segundos consecutivos. La idea es crear un mapa del fondo marino. Las señales han ido y vuelto en 3.5 s, 3.4 s, 3.6 s, 3.1 s y 2.8 s. El barco viaja a razón de 39,6 km/h de este a oeste. Haga un bosquejo del lecho marino.
14.- Tres barcos A, B, y C están dispuestos en los vértices de un triángulo rectángulo isósceles. Dos de los lados miden 2.5 millas marinas y el perímetro del triángulo es de 5.5 km. Desde A se envía una señal acústica por aire y por mar a B que al ser detectada envía una señal a C. Cuando C recibe la señal envía otra señal a A completando un ciclo. ¿Con qué diferencia de tiempo se completa el ciclo entre la señal aérea y la señal marina?
NOTA: 1 milla marina = 1852 metros.
15.-
Tres barcos A, B, y C están dispuestos en los vértices de un triángulo
rectángulo isósceles. El perímetro del triángulo descrito es de 6.6 millas
marinas y el lado desigual mide 2 millas marinas. Desde A se envía una señal
acústica por mar a B que al ser detectada envía una señal a C. Cuando C recibe
la señal envía otra señal a A completando un ciclo. ¿En qué tiempo se completa
el ciclo?