LABORATORIO LABORATORIO #9 – FÍSICA DE FLUIDOS, ONDAS Y TERMODINÁMICA EJERCICIOS DE ONDAS
BERMÚDEZ MANRIQUE WINDY NATALY MARTINEZ CORTES JOSÉ ALEJANDRO HERNÁNDEZ GARCÍA JAIER STEEN BELTRÁN SALGADO SAMUEL ADRIAN BAQUERO L!"EZ JOHAN STIC
UNIERSIDAD "ILOTO DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA "ROGRAMA INGENIERIA CIIL CIIL – I SEMESTRE GIRARDOT $%&'
LABORATORIO #9 – FÍSICA DE FLUIDOS, ONDAS Y TERMODINÁMICA EJERCICIOS DE ONDAS
BERMÚDEZ MANRIQUE WINDY NATALY MARTINEZ CORTES JOSÉ ALEJANDRO HERNÁNDEZ GARCÍA JAIER STEEN BELTRÁN SALGADO SAMUEL ADRIAN BAQUERO L!"EZ JOHAN STIC
EJERCICIOS DE ONDAS ACERCA DE( INTENSIDAD, INTERFERENCIA Y REFRACCI!N, "RESENTADO COMO REQUISITO COM"LEMENTARIO DE EALUACI!N "ARA LA ASIGNATURA DE FÍSICA DE FLUIDOS, ONDAS Y TERMODINÁMICA
ANCIZAR BARRAGAN ALTURO MAGISTER
UNIERSIDAD "ILOTO DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA "ROGRAMA INGENIERIA CIIL – I SEMESTRE GIRARDOT $%&'
TABLA DE CONTENIDO
&) INTRODUCCI!N))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))* $) OBJETIOS))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))+ $)&
OBJETIO GENERAL))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))+
$)$
OBJETIOS ES"ECÍFICOS))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))+
) EJERCICIOS))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))&
INTENSIDAD))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))-
)$
INTERFERENCIA))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))).
)
REFRACCION))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))9
*) CONCLUSIONES))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))&& +) BIBLIOGRAFÍA)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))&$
1. INTRODUCCIÓN
E/ 01232452 516768 24:;2116 2/ <23611// <2 2821:;:;3 01=:5;:3, <4<2 32 60/;:64 /3 :4:2053 <2 I45243;<6<, ;4521>2124:;6 ? 12>16::;@4 <2 /63 4<63, 010;2<6<23 010;63 <2 /3 ;;2453 3:;/651;3, :4 /3 2821:;:;3 32 012524<2 <23611//61 2/ 02436;245 :15;: <2 /3 235<;64523 ? 3 :606:;<6< 0616 26/61 017/263, <4<2 32 12;216 4 :=/:/ 2:=4;: <2 /3 <653 2 32 3;4;35164) L63 4<63 34 >24@243 >3;:3, 24 /3 :6/23 6 <;61; 43 24:45163 242/53) "1 2820/, /63 ;716:;423 01<:;<63 24 /6 271646 <2 4 5671, 2/ 34;< <2 /6 , /6 / <2/ 3/ ? /3 3;33 2, 24 6/4 245 23 021:;7;<, <27;< 6/ ;;245 <2 /63 :6063 5211235123) E36 /;7216:;@4 <2 24216 2 32 02<2 021:;7;1 24 :6<6 4 <2 /3 >24@243 02<2 321 235<;6<6, 2;3524 >4<62453 52@1;:3 2 021;524 01?2:561, 021:;7;1 2/ 245 ? /6 >16 24 2 32 01<:24 /63 ;716:;423) E4 :4:/3;@4, /63 4<63 24 /6 :611216 <2 ;424;216 :;;/, 34 60/;:6<63 24 / 2 12302:56 6 /6 3;3K123;3524:;6 <2 2351:5163) D27;< 6 2 /3 3;33 34 /;7216:;423 <2 24216 2 6:2 2 24 6/4 245 /63 2351:5163 <23611//6<63 5;24<64 6 752421 >6//63, 24 3 3;3526 <2 2;/;71; <2 >2163) "1 2//, 32 2 42:2361; 235<;61 /63 010;2<6<23 <2 /63 4<63, 0616 0<21 2<;1 /6 64;5< <2 6/4 >24@24 : 2/ 4716< ? :1261 2<;<63 <2 01224:;@4)
*
2. OBJETIVOS 2.1
OBJETIVO GENERAL
D23611//61 /3 2821:;:;3 <2 I45243;<6<, ;4521>2124:;6 ? 12>16::;@4 <2 4<63 2:=4;:63, :1264< 46 :4351::;@4 652=5;:6 <2 :6<6 4 <2 /3 :4:2053)
2.2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•
D2>;4;1 /63 >@1/63 2 32 02<24 361 0616 2/ <23611// <2 :6<6 4 <2
•
/3 :4:2053 0102353) S21;1 6/43 2821:;:;3 01=:5;:3 <2 4<63 2:=4;:63, 2 021;564 :1261 46 ;3;@4 6:21:6 <2 /3 5263 ;353 24 :/632)
+
3. EJERCICIOS 3.1
INTENSIDAD
&) S; /6 ;45243;<6< <2 46 4<6 33;:6 " 6 6
1 x 10 W / m
2
, C=/ 23 /6 ;45243;<6< 6
100 Km
400 Km
<2 /6 >2452 23
<2 /6 >2452 G;64:/;,
$%%$ SOLUCION:
L6 ;45243;<6< <2:12:2 : 2/ :6<1 <2 /6 <;3564:;6 <23<2 /6 >2452) "1 5645P
()
2
A *%% , /6 ;45243;<6< 321= 4
1 1 = 4 16
<2 3 6/1 6 &%% ,
2
6,2 x 10 W / m .
A/521465;62452 32 02<2 361 /6 2:6:;@4) 2
I 1 r 1
I 2 =
2
r2
(1 x 106 W / m2)( 100 Km )2 I 2 = (400 Km )2 4
I 2 =6,2 x 10 W / m
2
−8 2 $) C=/ 23 2/ 4;2/ <2 34;< :?6 ;45243;<6< 23 8,5 X 10 W / m C6/ 23 /6
;45243;<6< <2 4 34;< :? 4;2/ <2 34;< 23 <2 $+ D7 G;64:/;, S4;<, $%%$
-
β =10log
I 0
( ) I I 0
L6 ;45243;<6< <2 6/4 4;2/ <2 12>2124:;6 :4:;<, 2352 6/1 32 56
36/2452 : /6 ;45243;<6< 4;6 6<;7/2 6 46 021346 012<;, “Umbral de audición”, 2 2;6/2 6:
−12
1 x 10
SOLUCION:
β =10log
(( )) (
8,5 X 10
−8
1 x 10−12
W 2 m
)
W m
2
β =10log (85000 )
β =49,29 dB 25=10 log
25 =log 10
2,5= log
( (
() I I 0
I −12 W
1 x 10
m
2
I 1 x 10
−12
W 2
m
) ) '
W / m
2
.
(
I
log 2,5
10
10
=10
− 12 W
1 x 10
2
m
I
2,5
=
−12 W
1 x 10
m
2,5
− 12
10 ∗1 x 10
2
W 2
m
−10
I =3,162 x 10
3.2
)
= I
W m
2
INTERFERENCIA
&) D3 6/5061/64523 235=4 6 & <2 <;3564:;6) U46 021346 32 6//6 6 * <2 4 6/5061/6452 Q 564 /283 <272 23561 2//6 <2/ 324< 6/5061/6452 0616 <252:561 ;4521>2124:;6 <2351:5;6 :64< /3 6/5061/64523 2;524 4<63 <2 34;< <2 &&+% H 24 >632 24512 3 S046 2 /6 520216516 23 <2 $%C) G;64:/;, S4;<, $%%$ SOLUCION:
L6 /4;5< <2 4<6 <2 2352 34;< 23P
.
λ =
v f
m s λ = 1 1150 s 343
λ =0,30 m
"616 2 :116 ;4521>2124:;6 <2351:5;6, /6 021346 <272 23561 6 2<;6 /4;5< <2 4<6 =3 6//= <2 4 6/5061/6452 2 <2/ 51,
0,15 m
) L6 021346 <272
2454:23 23561 6 4,15 m 6 3,85 m <2/ 324< 6/5061/6452) S; 2353 235=4 6 243 <2 0,15 m 24512 3, 4 6716 4 045 2 235;232
0,15 m
63
/283 <2 4 6/5061/6452 2 <2/ 51, ? 4 6716 4 045 <4<2 32 0123245632 ;4521>2124:;6 <2351:5;6)
3.3
REFRACCION
&) U46 4<6 33;:6 ", 0636 6 5163 <2 46 >145216 24 1:6 <4<2 3 2/:;<6< :12:2 <2 6,5 Km / s 6
8 km / s
) S; /6 4<6 /026 2356 >145216 6 %, C=/
23 2/ =4/ <2 12>16::;@4 G;64:/;, M;;245 4</651;, $%%$
9
SOLUCION:
C sen 30 ° = 0,50 (
( ) ( ( ) 8
Senθ2 =
m s
m 6,5 s
0,50 )
Senθ2 =38 °
$) U46 4<6 33;:6 " 2 ;686 6 8 km / s /026 46 >145216 <2451 <2 /6 5;2116 24512 <3 5;03 <2 6521;6/) S; 32 6:21:6 6 /6 >145216 :4 4 =4/ <2 ;4:;<24:;6 <2 +% ? 2/ =4/ <2 12>16::;@4 23 <2 &, C=/ 23 /6 160;<2 24 2/ 324< 2<; G;64:/;, M;;245 4</651;, $%%$ SOLUCION: Senθ2 Senθ1
=
v2 v1
H6:;24< 3 <2 /6 >@1/6 <2 12>16::;@4 244:;6<6 24 2/ :605/ &+, 4216/ &% <2/ /;71 <2 G;64:/;) S2 1220/66 /3 6/123 >1/6<3 01 2/ 2821:;:; ? 32 <230286 2/ 6/1 <2 /6 2/:;<6< 2 32 ;212 6//61) D2 /6 3;;2452 >16( v2 31 ° = 50 ° km 8 s v 2=
( )
31 ° km 8 50 ° s
v 2= 4,96
km s
&%
) U46 4<6 /4;5<;46/ 33;:6 /026 46 >145216 24512 <3 5;03 <2 1:6 324 4 =4/ <2 $+) A/ :161 /6 >145216, 2/ 023 2302:>;: <2 /6 1:6 :67;6 <2 ,' 6 $,.) S04;24< 2 2/ </ 2/=35;: 23 2/ ;3 0616 673 5;03 <2 1:6, <2521;42 2/ =4/ <2 12>16::;@4) G;64:/;, M;;245 4</651;, $%%$ SOLUCION: Senθ2 γ 2
Senθ1 Senθ2 25 °
=
=
Senθ2 =
γ 1 2,8 3,7
2,8 ( 25 ° ) 3,7
Senθ2 =18,92 °
*) U46 ;4302::;@4 :;<6<36 <2 /6 >516>6 <2 4 51 <2 ;<1;, 326/6 2 θ= 40 °
?
θ ´ =25 °
, :4 46 ;4:215;<712 <2 ;= %,$) H6//61 2/ 4<;:2
<2 12>16::;@4 <2/ 51 <2 ;<1; 235<;6<) H66 3 <2 /6 /2? <2 S42//) E;3721 V L21421, &9.* SOLUCION:
n´ senθ = n senθ´ n´ sen 40 ° = n sen 25 °
n´ =1,52 n
&&
"235 2 2/ 6 <2 / ;4:;<2452 ;686 24 2/ 6;12, 0616 /6 012:;3;@4 <2 2352 516768 2/ 4<;:2 <2 12>16::;@4 32 02<2 561 : 4& ? 32 75;242( n ´ =1,52 S;24< 4, 2/ 6/1 <2/ 4<;:2 <2 12>16::;@4 <2 /, 0616 2/ ;<1; C1X4) L6 567/6 28−1
, <4<2 32 02<2 6012:;61 2353 6/123 32 24:24516 24 2/ /;71 <2
E;43721, 06;46 &9.) 4. CONCLUSIONES
•
L63 4<63 34 4 3;3526 3:;/651;, <4<2 32 /;7216 24216 ? 2 02<2 2012361 6/123 : /6 0524:;6 2 ;45243;<6<) D4<2 23563 64;5<23 02<24 3>1;1 46 61;6:;@4 :4 /6 <;3564:;6 12:11;<6, >24@24 2 32 02<2 2;<24:;61 24 /3 3;33)
•
L63 4<63 2:=4;:63 5;2424 010;2<6<23 2 6:24 2 /2 021;564 3 ;/;6:;@4 24 :6/;21 3;3526, 24512 /63 :6/23 32 02<2 47161 /6 12>16::;@4 ? 12>/2;@4)
•
L6 / 23 4 5;0 <2 4<6 2/2:51645;:6 2 32 02<2 5164301561 24 2/ 6:, 6 <;>2124:;6 <2/ 34;<, <4<2 3 2<; <2 01066:;@4 23 2/ 6;12) S;, 24 4 /61 32 7351?2 01 :0/25 2/ 6;12, 235 <6 6 /61 2 2/ 34;< 4 32 02<6 <230/661)
&$
5. BIBLIOGRAFÍA
E;3721, R) M), V L21421, L) S) &9.*) R2>16::;4 ? 12>/2;4 556/ ;452146) E4 R) M) E;3721, V L) S) L21421, Fisica fundamentos y aplicaciones /) $, 0=3) &9.K &*%$) M2;:( M: G16XH;//) R2:0216< 2/ &- <2 + <2 $%&' G;64:/;, D) C) $%%$) E421;6 T16430156<6 01 O4<63) E4 D) C) G;64:/;, V G) T) M24<6 E<), Fisica para Universitarios T21:216 2<), 0=3) 9+ K9-) M2;:( "26134 E<:6:;@4 "1245;:2 H6//) R2:0216< 2/ &- <2 + <2 $%&' G;64:/;, D) C) $%%$) I4521>2124:;6 <2 /63 4<63 <2 34;<) E4 D) C) G;64:/;, V G) T) M24<6 E<), Fisica para universitarios T21:216 2<), /) &, 0=3) *$9 K *%) M2;:( "26134 E<:6:;4 01245;:2 6//) R2:0216< 2/ &- <2 + <2 $%&' G;64:/;, D) C) $%%$) R2>16::;@4) E4 D) C) G;64:/;, V G) T) M24<6 E<), Fisica para universitarios T21:216 2<), /) &, 0=3) *%. K *%9K *&+)
M2;:( "26134 E<:6:;@4 "1245;:2 6//) R2:0216< 2/ &- <2 + <2 $%&' G;64:/;, D) C) $%%$) S4;<) E4 D) C) G;64:/;, V G) T) M24<6 E<), Fisica para Universitarios T21:216 2<), /) &, 0=3) *$% K *$& K **%) M2;:(
"26134 E<:6:;@4 "1245;:2 H6//) R2:0216< 2/ &- <2 + <2 $%&'
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