EL SONIDO

1. El diafragma de un altavoz de 30 cm de diámetro vibra con una frecuencia de 1 kHz y una

amplitud de 0.020 mm. Determinad: a) La amplitud de la onda de presión justo delante del altavoz

y la intensidad sonora en esa posición. b) La potencia acústica irradiada. c) La intensidad a 5 m del

altavoz. (Suponed que el sonido se irradia uniformemente en una semiesfera)

2. Una sirena del sistema de advertencia de tornados que está colocada en un poste alto emite

ondas sonoras uniformemente en todas las direcciones. A una distancia de 15 m, la intensidad del

sonido es de 0.250 W/m2. ¿A qué distancia de la sirena la intensidad es de 0.010 W/m2?

3. En el aire, una fuente puntual produce una onda acústica esférica de presión dada por:

−=340

20002 r

tcosr

)t.r(P π Pa. La impedancia del aire es de 408 Rayls. a) Obtener la

frecuencia, el periodo y la longitud de onda del sonido emitido por la fuente. b) Determinar la

presión acústica en un punto situado a 50 m de la fuente, a los 75 ms después de comenzar a emitir

la fuente. c) Determinar el valor de la presión eficaz en ese punto. d) Calcular la potencia emitida

por la fuente y la intensidad que se mide a 50 m de la fuente.

4. Una vibración armónica simple cuya amplitud es de 2×10-4 cm se propaga como una onda

armónica plana a través de un medio cuya densidad es de 1.25 g/dm3 con una longitud de onda de

0.5 m a una velocidad de 350 m/s. Determinar: a) la presión acústica máxima producida por la

onda al propagarse; b) la impedancia característica del medio y la intensidad de la onda; c) si la

amplitud de vibración se duplica, ¿cómo varían la intensidad y el nivel sonoro?

5. ¿Cómo tendría que variar la amplitud del desplazamiento de las partículas de un medio en el que

se está propagando una onda sonora plana, para obtener un aumento del nivel de presión de 6 dB?

6. a) El nivel de un sonido a 1 m de la fuente es de 75 dB, ¿cuál es su nivel a 8 m de la fuente? b)

En emisión al aire libre de una cierta fuente sonora puntual, se sabe que el nivel a 2 m de distancia

de la misma es de 70 dB, ¿a qué distancia llegará con un nivel de 35 dB?

7. Un cierto sonido es un tono puro que se propaga como una onda plana y tiene un nivel de 60 dB.

Sabiendo que la amplitud de las oscilaciones de las partículas del medio por el que se está

propagando la onda es de 3×10-12 m y su velocidad máxima es de 2×10-8 m/s, se pide: a) la

impedancia característica del medio; b) la frecuencia del sonido; c) ¿cuál sería la amplitud de la

presión acústica de dicho sonido si se produce un incremento de nivel de 20 dB?

8. Un foco sonoro emite un sonido de 500 Hz tal que su nivel de intensidad a 1 m del foco es de 60

dB. Siendo la densidad del aire de 1.27 kg/m3 y la velocidad del sonido 340 m/s, calcular: a) la

impedancia característica del aire; b) la potencia del foco; c) la presión acústica máxima en un

punto a 2 m del foco; d) la amplitud de las oscilaciones de las moléculas de aire a 2 m del foco.

9. Una fuente sonora emite un sonido a 800 Hz, con un nivel de potencia de 100 dB. A 50 m de la

fuente, la onda esférica emitida incide normalmente en una superficie de hormigón, de impedancia

característica 7 × 106 Rayls. Se pide: a) la intensidad transmitida al segundo medio y su nivel; b) el

nivel de intensidad en un punto situado 10 m detrás de la superficie de separación.

10. Un frente de ondas plano de frecuencia 500 Hz incide perpendicularmente a la superficie de

separación del aire y un medio de espesor infinito e impedancia acústica desconocida. Sabiendo

que la intensidad de la onda incidente es de 10-3 W/m2, se pide: a) los posibles valores de la

impedancia característica del segundo medio, suponiendo que se transmita la milésima parte de la

intensidad incidente; b) la presión eficaz asociada a la onda transmitida, así como la velocidad

máxima con que se mueven las partículas en el segundo medio (tomando como impedancia

característica z2 = 160×104 Rayl); c) amplitud de vibración de las partículas de la onda incidente;

d) las longitudes de onda de las ondas incidente y transmitida. Datos: ρ1 = 1.2 kg/m3, ρ2 = 1000

kg/m3, z1 = 400 Rayl.

11. Una onda sinusoidal esférica incide normalmente a una superficie de separación de dos

medios, de densidades ρ1 = 1.2 kg/m3 y ρ2 = 1030 kg/m3, con un nivel de 60 dB. Dicha superficie

dista 100 m de la fuente de emisión acústica. La velocidad de propagación del sonido en el primer

medio es υ1 = 340 m/s. Sabiendo que las longitudes de onda de las ondas incidente y transmitida

son 1 y 3 m, respectivamente, se pide: a) intensidad transmitida al segundo medio; b) amplitud de

vibración de las partículas del segundo medio; c) presión eficaz del sonido incidente y potencia de

emisión de la fuente.

12. Una determinada fuente sonora emite uniformemente al aire en todas las direcciones. A una

distancia de 10 m, el nivel del sonido es de 50 dB. La frecuencia del sonido es de 400 Hz. a) ¿Cuál

es la amplitud del desplazamiento a una distancia de 5 m? b) ¿Cuál es la amplitud de la presión a

una distancia de 20 m? c) ¿A qué distancia el nivel de presión es de 70 dB? A 50 m de la fuente, la

onda incide normalmente sobre una superficie de agua, d) ¿cuál será la intensidad transmitida? e)

¿Cuál es la presión eficaz de la onda transmitida, así como la velocidad máxima con que se

mueven las partículas del segundo medio? zaire = 400 Rayl, zagua = 148×104 Rayl