〜 Onde Meccaniche

Onda su corda: Un'onda armonica si propaga su una corda tesa con velocità $v=80$ m/s e frequenza $f=200$ Hz. La corda è lunga $2$ m e la tensione è $F_T=64$ N. Calcola: (a) lunghezza d'onda $\lambda$; (b) numero d'onda $k$; (c) pulsazione $\omega$; (d) densità lineare $\mu$ della corda.

Risonanza su corda: Una corda di violino di lunghezza $L=1.2$ m è sottoposta a una tensione $F_T=48$ N. La sua densità lineare è $\mu=3\times10^{-3}$ kg/m. Calcola: (a) la velocità dell'onda sulla corda; (b) le prime tre frequenze di risonanza; (c) la lunghezza d'onda del terzo armonico.

Doppler — treno e osservatore in movimento: Un treno emette un fischio con frequenza $f_0=520$ Hz e si muove verso l'osservatore a velocità $v_s=10$ m/s. Contemporaneamente, l'osservatore si allontana dal treno pedalando a $v_o=2$ m/s. La velocità del suono è $v=340$ m/s. Calcola la frequenza percepita dall'osservatore. Cosa succederebbe se l'osservatore invece si avvicinasse?

Decibel di una sorgente: Una sorgente sonora puntiforme emette isotropicamente con potenza $P=100$ W. Calcola: (a) l'intensità sonora $I$ a $r=50$ m di distanza; (b) il livello sonoro $\beta$ in dB; (c) a quale distanza il livello scende a 60 dB (conversazione normale).

Tubi sonori: Una canna d'organo di lunghezza $L=0.85$ m è aperta a un'estremità e chiusa all'altra (tubo a-ch). La velocità del suono è $v=343$ m/s. Calcola: (a) le prime tre frequenze di risonanza; (b) la frequenza fondamentale se la stessa canna fosse aperta a entrambe le estremità (tubo a-a). Spiega perché il timbro cambia.