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Esercizi di acustica e sulle onde

Esercizi online e gratuiti di acustica e sulle onde

L"acustica" è la scienza che studia i fenomeni sonori; più in particolare è la scienza che studia la generazione, la propagazione e la rivelazione con mezzi fisici delle oscillazioni elastiche di frequenza udibile (oscillazioni acustiche) e il loro effetto sugli organi dell'udito.

In questa sezione del sito sono proposti esercizi di acustica e sulle onde.

La raccolta degli esercizi di acustica di seguito proposta è rivolta sia agli studenti universitari delle facoltà scientifiche che agli studenti di licei ed istituti tecnici.

Ti potrebbe anche interessare: esercizi sulle onde elettromagnetiche.

Prima di affrontare gli esercizi ti consigliamo lo studio dei seguenti argomenti:

Esercizi di acustica

1.

Durante un temporale si sente un tuono arrivare 3 secondi dopo aver visto il fulmine.

Quanto dista il temporale?

Lo volgimento dell'esercizio lo trovi qui: calcolo della distanza di un temporale.

2.

A quale gamma di lunghezze d'onda corrispondono i suoni che possono essere uditi da un orecchio umano nell'aria e a temperatura ambiente?

Si sappia che sistema uditivo è sensibile solo alle frequenze comprese tra i 20 Hz ed i 20000 Hz circa di un'onda sonora e che la velocità di propagazione del suono in aria è pari a 340 m/s.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: lunghezze d'onda dei suoni uditi dall'uomo.

3.

A quale gamma di lunghezze d'onda corrispondono i suoni che possono essere uditi da un orecchio umano nell'acqua?

Si sappia che sistema uditivo è sensibile solo alle frequenze comprese tra i 20 Hz ed i 20000 Hz circa di un'onda sonora e che la velocità di propagazione del suono in acqua è pari a 1450 m/s.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: lunghezze d'onda percepite dall'orecchio umano in acqua.

4.

Un terremoto si scaturisce in un certo punto interno della crosta terrestre generando onde longitudinali dette "P" che si trasmettono a 5 km/s ed onde trasversali dette "S" che si propagano invece ad una velocità di 3 km/s.

Sapendo che in una certa località vengono dapprima avvertite le onde P e dopo 4 s le onde S, determinare la distanza tra la località e il punto in cui si è generato il terremoto all'interno della crosta terrestre.

Lo volgimento dell'esercizio lo trovi qui: calcolo della distanza di un terremoto.

5.

Un suono di potenza 12,56 W si sta propagando a partire da una sorgente puntiforme lungo tutte le direzioni dello spazio.

A quale distanza ci si pone dalla sorgente se si rileva un'intensità di 10-4 W/m2?

Lo volgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sull'intensità sonora.

6.

Determinare la potenza acustica che investe all'ora di punta la superficie di una finestra di un appartamento sito in una grande metropoli e posto a ridosso di una strada trafficata sapendo che la superficie dell'apertura è di 1m2.

Si sappia che il livello di intensità sonora che investe la finestra dell'appartamento è di circa 80 decibel e che la frequenza minima percepibile dall'orecchio dell'uomo è pari a I0 = 10-12 W/m2.

Lo volgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sul calcolo della potenza acustica.

7.

Un'onda elastica è descritta dall'equazione:

equazione di un'onda elastica

Determinarne l'ampiezza e la lunghezza d'onda.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sull'equazione di un'onda elastica.

8.

L'equazione di un'onda armonica che si propaga lungo una corda è:

y = 0,02 ∙ cos[π ∙ (2∙x - 10∙t)]

Determinare frequenza, ampiezza, lunghezza d'onda e velocità.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: studio dell'equazione di un'onda armonica.

9.

Due suoni sono caratterizzati rispettivamente da una potenza di 4000 μW/m2 e 20 μW/m2.

Determinare in termini di decibel la differenza tra i livelli sonori del primo e del secondo suono.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sui livelli sonori.

10.

Due onde armoniche sono descritte dalle seguenti equazioni:

y1 = 0,4 ∙ cos(20 ∙ π ∙ t)

e

y2 = 0,4 ∙ cos[20 ∙ π ∙ t + (π/3)]

Se le due onde si vengono a trovare nello stesso punto, determinare l'equazione dell'onda risultante.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: interferenza di due onde armoniche.

11.

Due onde armoniche che procedono in un mezzo con la stessa frequenza e la stessa ampiezza (ampiezza = a), interferiscono tra di loro e generando un'onda risultante la cui ampiezza è la metà di ciascuna ampiezza delle onde originarie.

Determinare lo sfasamento tra le due onde.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: differenza di fase tra due onde.

Ti potrebbe anche interessare: calcolo della frequenza di una nota musicale.

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