3

3 puntos

Bloque 3Vibraciones y ondas

Responda obligatoriamente a 3a y elija dos entre 3b, 3c o 3d.

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

Frente a un espejo cóncavo de radio

R = 12\,\text{cm}

se coloca un objeto de

4\,\text{cm}

de altura a una distancia de

20\,\text{cm}

. Calcule la posición y el tamaño de la imagen dada por el espejo (0,5 puntos). ¿Se trata de una imagen derecha o invertida? Haga un trazado de rayos del problema para justificarlo (0,5 puntos).1 pt

1 pt

Se dispone de un péndulo simple de

87\,\text{cm}

de longitud que oscila respecto a su posición de equilibrio con un ángulo muy pequeño. Obtenga la frecuencia angular de oscilación y el periodo (0,5 puntos). Escriba la ecuación de la posición en función del tiempo si la amplitud inicial es de

A = 2\,\text{cm}

x(t = 0\,\text{s}) = A

(0,25 puntos). ¿Cuál es la velocidad del péndulo al pasar por la vertical? (0,25 puntos).1 pt

Datos

Aceleración de la gravedad: $9{,}8\,\text{m/s}^2$

1 pt

Se desea fabricar un instrumento musical de viento con una tubería de PVC. Para ello se corta la tubería en trozos de distintos tamaños con los dos extremos abiertos. Si el primer trozo tiene una longitud de

25\,\text{cm}

, calcule la frecuencia del armónico fundamental que producirá (0,5 puntos). ¿De qué tamaño habrá que cortar el siguiente trozo para que produzca una onda estacionaria cuya frecuencia del armónico fundamental sea

2/3

de la frecuencia del armónico fundamental del primer tubo? (0,25 puntos). Dé la longitud de onda de ambos sonidos (0,25 puntos).1 pt

Datos

Velocidad del sonido en el aire: $346\,\text{m/s}$

1 pt

Un barco se aproxima al puerto haciendo sonar su sirena, de

500\,\text{W}

de potencia. El aparato con el que se detecta el sonido tiene un umbral sonoro de

60\,\text{dB}

, con lo que no detecta ningún sonido por debajo de este nivel sonoro. ¿A qué intensidad corresponde este nivel sonoro? (0,5 puntos). ¿A qué distancia empezará a detectar el sonido si la sirena emite de manera uniforme en una semiesfera? (0,5 puntos).1 pt

Datos

intensidad umbral de audición: $10^{-12}\,\text{W/m}^2$

1 pt