FísicaFácilCuestión · 1 pts

Ondas mecánicas: armónicas y estacionarias

Castilla-La Mancha · 2018 · Junio · Opción A

Enunciado

Un silbato de ultrasonidos emite a una frecuencia de

40\,000\,\text{Hz}

. La velocidad de propagación en el aire es

340\,\text{m/s}

y la longitud de onda en el agua es

4{,}40

veces más larga que en el aire. ¿Cuál es la velocidad de propagación y la longitud de onda en el agua?

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Resultado

\boxed{\;v_{\text{agua}} = 1496\ \text{m/s}\qquad \lambda_{\text{agua}} = 3{,}74\ \text{cm}\;}

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La frecuencia la fija la fuente y no cambia al pasar de un medio a otro. Con

v = \lambda f

, si la longitud de onda es

4{,}40

veces mayor, la velocidad también.

En el aire:

\lambda_{\text{aire}} = \frac{v_{\text{aire}}}{f} = \frac{340}{40\,000} = 8{,}5\cdot 10^{-3}\ \text{m}

En el agua:

\lambda_{\text{agua}} = 4{,}40\cdot 8{,}5\cdot 10^{-3} = 3{,}74\cdot 10^{-2}\ \text{m} \qquad v_{\text{agua}} = \lambda_{\text{agua}}\,f = 3{,}74\cdot 10^{-2}\cdot 40\,000 = 1496\ \text{m/s}

Al cambiar de medio, la frecuencia se conserva: velocidad y longitud de onda cambian en la misma proporción.

Paso 1 de 3

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x

x

3\,\text{m}\,\text{s}^{-1}

4\,\text{Hz}

6\,\text{cm}