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la cuevadel empollón
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3

3 puntos
Bloque 3Vibraciones y ondas

Se debe contestar obligatoriamente a la pregunta 3a) y elegir dos de las preguntas restantes de este bloque.

Datos
  • Índice de refracción del aire (n0n_0): 11
  • Índice de refracción del vidrio (nn): 1,51{,}5
  • Aceleración de la gravedad (gg): 9,8 m/s29{,}8\,\text{m/s}^2
  • Umbral de intensidad sonora (I0I_0): 10−12 W/m210^{-12}\,\text{W/m}^2
a
La primera fibra óptica consistía en un hilo de vidrio muy fino por el que se hacía incidir un rayo de luz a través de uno de sus extremos. Supongamos que la superficie exterior de la fibra es plana. Si el rayo de luz incide formando un ángulo de 37∘37^\circ con dicha superficie exterior, ¿con qué ángulo se propagará el rayo inmediatamente después de entrar en el vidrio? (0,50{,}5 puntos). Por otra parte, ¿cuál es el ángulo mínimo de incidencia en la interfaz vidrio-aire para que la luz no salga al exterior de la fibra y quede confinada en su interior? (0,50{,}5 puntos).1 pt
b
Una cuerda de mi bandurria se ha desafinado y tengo que afinarla de oído escuchando el sonido de otra. Si hago sonar la cuerda afinada, escucho una frecuencia de 880 Hz880\,\text{Hz}, que corresponderá al modo fundamental de oscilación. Si la cuerda mide 65 cm65\,\text{cm}, ¿a qué velocidad se propagarán las ondas en la misma? (0,50{,}5 puntos) ¿Qué frecuencia escucharé si pulso la cuerda acortando su longitud a la mitad? (0,50{,}5 puntos).1 pt
c
El reloj de mis abuelos tiene un péndulo que mide 40 cm40\,\text{cm} de longitud. ¿Cuál es su periodo natural de oscilación para pequeñas oscilaciones? (0,50{,}5 puntos). Si por algún motivo, la longitud del péndulo se alarga 3 cm3\,\text{cm}, ¿Cuál sería la nueva frecuencia angular de oscilación? (0,50{,}5 puntos).1 pt
d
Las fiestas de mi pueblo son las mejores, digan lo que digan. Ponen un altavoz en la plaza que se escucha desde mi casa, a 200 m200\,\text{m} de distancia. Me ha dicho el alcalde que el altavoz tiene una potencia de 3000 W3000\,\text{W} y que se escucha en todas las direcciones. ¿Qué nivel sonoro (en dB\text{dB}) mediría en mi casa? (0,750{,}75 puntos). Y si hubiera tres altavoces iguales, ¿qué nivel sonoro (en dB\text{dB}) mediría? (0,250{,}25 puntos).1 pt