11 02 2022

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Prova scritta di fisica delle onde dell’11 Febbraio 2022 Giustificare le risposte (p e r g l i e s e r ci z i , n o n pe r l e d o ma n d e a s c e l ta mu l t i p l a ) e scrivere in modo chiaro e leggibile. Sostituire i valori numerici solo alla fine, dopo aver ricavato le espressioni letterali. Scrivere in stampatello nome, cognome, matricola su ogni foglio che si consegna. i) A 1 m di distanza da una sorgente sonora puntiforme che emette onde si rileva un’intensità pari a 50 dB. A 2 m di distanza l’intensità rilevata è pari a: a) 25 dB b) 44 dB c) 12.5 dB d) 47 dB e) non è possibile rispondere se non si precisa la frequenza [1 punto] ii) Una sostanza ha indice di rifrazione pari a 1.5. Quali dati occorre ancora conoscere per determinare l’angolo limite fra essa e il vuoto? a) l’angolo d’incidenza del raggio luminoso b) la lunghezza d’onda della luce c) l’indice di rifrazione del vuoto d) non occorrono altri dati e) occorre sapere se la superficie di separazione è piana o sferica [1 punto] iii) Su una corda lunga 70 cm, di massa pari a 2 g, sottoposta ad una tensione pari a 50 N si instaurano onde stazionarie. Quanto vale la frequenza della terza armonica? a) ≈ 283 Hz c) ≈ 37,5 Hz c) ≈ 3750 Hz d) ≈ 339 Hz e) i dati non sono sufficienti per dare una risposta [1 punto] 1) Il campo elettrico di un’onda e.m. di pulsazione ω è dato dalla seguente espressione: 𝑬(𝑥, 𝑡) = 𝐸0𝑠𝑖𝑛[(𝜔/𝑐)𝑥]𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡)𝒋 dove j è il versore dell’asse y. Calcolare: a) l’espressione del campo magnetico B associato all’onda; b) l’espressione del vettore di Poynting (non solo il modulo) di tale onda; c) il valore medio del vettore di Poynting di tale onda. [7 punti] 2) Due antenne parallele, poste ad una distanza a = 600 m l’una dall’altra, emettono onde della stessa lunghezza d’onda (300 m), sfasate di…