FísicaFácilCuestión · 1 pts

Ondas mecánicas: armónicas y estacionarias

Castilla-La Mancha · 2019 · Junio · Opción B
Enunciado
Un murciélago emite ultrasonidos de 4⋅104 Hz4\cdot 10^4\,\text{Hz}, que se propagan en todas direcciones a 340 m/s340\,\text{m/s}.

(a) ¿Cuál es la longitud de onda?

(b) Si la potencia de emisión es 5⋅10−4 W5\cdot 10^{-4}\,\text{W}, ¿cuál es la intensidad a 4 m4\,\text{m} de distancia?
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Resultado
  λ=8,5 mmI=2,49⋅10−6 W/m2  \boxed{\;\lambda = 8{,}5\ \text{mm}\qquad I = 2{,}49\cdot 10^{-6}\ \text{W/m}^2\;}
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

λ=v/f\lambda = v/f. Como la onda se propaga en todas direcciones, la potencia se reparte sobre una esfera: I=P/(4πr2)I = P/(4\pi r^2).
2

Desarrollo

(a)λ=vf=3404⋅104=8,5⋅10−3 m=8,5 mm\lambda = \frac{v}{f} = \frac{340}{4\cdot 10^4} = 8{,}5\cdot 10^{-3}\ \text{m} = 8{,}5\ \text{mm}(b)I=P4πr2=5⋅10−44π⋅42=2,49⋅10−6 W/m2I = \frac{P}{4\pi r^2} = \frac{5\cdot 10^{-4}}{4\pi\cdot 4^2} = 2{,}49\cdot 10^{-6}\ \text{W/m}^2
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Consejo

Una longitud de onda de milímetros permite al murciélago «ver» con el eco objetos tan pequeños como un insecto: es el tamaño del detalle que puede resolver.
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