Verifica di fisica sulle onde – Classe 4E

Verifica di fisica sulle onde
– Classe 4E – 3 febbraio 2015
Durata: 55 minuti. Soglia sufficienza: 60 pt. Punteggio massimo: 100 pt.
Es. 1 À Determina lunghezza d’onda λ e frequenza f dell’armonica fondamentale prodotta dalle
oscillazioni trasversali di una corda lunga L = 4.00 m, avente densità lineare ρ = 1.00 × 10−2 kg/m
e soggetta ad una tensione T = 400 N.
À Di quanto deve essere aumentata la tensione della corda per ottenere una frequenza fondamentale f 0 = 1.50 · f ?
[Punti 24]
Es. 2 Traccia un diagramma che rappresenti la prima e seconda armonica emessa da una canna
d’organo lunga L = 60.0 cm (tubo chiuso ad un’estremità); dopo aver individuato le rispettive
lunghezze d’onda, calcola la frequenza delle ormoniche considerate.
[Punti 20]
Es. 3 À Determina la potenza di una sorgente sonora sapendo che il suono che essa emette è al
limite di udibilità ad una distanza r = 4000 m. Á Determina il livello d’intensità in dB del suono
emesso dalla sorgente ad una distanza pari a r = 10.0 m.
[Punti 24]
Es. 4 Un sommergibile in quiete rispetto al mare emette un ultrasuono alla frequenza fS =
20.0 kHz verso un secondo sottomarino che si sta allontanando a velocità v. Sapendo che la
velocità di propagazione degli ultrasuoni in acqua è u = 1.500 × 103 m/s e il sottomarino in fuga
registra un impulso di frequenza fR = 19.0 kHz, determina:
À la velocità di allontanamento v;
Á la frequenza feco della eco che ritorna al sottomarino in quiete;
 a quale velocità v 0 dovrebbe allontanarsi il sommergibile in fuga affinché la frequenza della echo
giunga al sottomarino in quiete dimezzata rispetto all’impulso emesso. [Punti 32]
N.B. Si ricorda che: la velocità del suono in condizioni standard è u = 343 ms−1 , l’intensità del
suono della soglia di udibilità è I0 = 10−12 W m−2 .