Energy Engineering - Onde e ottica

First partial exam

ONDE E OTTICA PROVA IN ITINERE – 10 novembre 2021 ESERCIZIO Durante una parata primaverile un uomo suona un flauto, che a una delle armoniche a frequenza f A=1100 Hz e la successiva a frequenza f B=1540 Hz. La temperatura dell’aria è pari a 20°C e la velocità del suono vale v = 340 m/s. La potenza emessa, associata all’armonica fondamentale, è pari a 40 W. Si determinino: a) le caratteristiche delle estremità della canna (aperte o chiuse), la lunghezza della canna e la frequenza fondamentale; b) l’intensità in dB percepita da un partecipante alla parata, posto a 15 m dal suonatore (considerando la soglia di udibilità I 0 pari a 10 -12 W/m 2 e relativamente alla frequenza fondamentale); c) la frequenza percepita da un osservatore in moto su una bicicletta a v BICI = 4 m/s che si allontana da una superficie completamente riflettente verso cui si dirige, camminando, il suonatore a velocità v FLAUTO = 1 m/s (relativamente alla frequenza fondamentale) ; d) la temperatura dell’aria se durante la parata (natalizia) la frequenza fondamentale emessa dal suonatore diventa 210 Hz. - commentare adeguatamente ogni formula e chiarire il significato di ogni grandezza utilizzata - sostituire i valori numerici solo alla fine - SCRIVERE IN MODO CHIARO TEORIA Si consideri la propagazione delle onde su una corda elastica tesa di lunghezza infinita: a) si ricavino l’equazione differenziale e la velocità di propagazione; b) si ricavi la potenza associata a tale onda. - commentare adeguatamente ogni formula e chiarire il significato di ogni grandezza utilizzata - SCRIVERE IN MODO CHIARO RISPOSTE ESERCIZIO a) canna chiusa da una estremità e aperta dall’altra, L = 38.6 cm f 0 = 220 Hz b) I dB = 101.5 dB c) f percepita = 218 Hz d) T = 267.1 K = -6 °C (vedere es 4.19, 4.20 dell’eserciziario; esercizi 2.5, 2.7 dell’eserciziario; esempio 2-21 del libro; esercizi 1.28, 1.29 dell’eserciziario) TEORIA (paragrafi 2-5, 2-8 del libro)