El oído humano es capaz de percibir sonidos cuya frecuencia esté comprendida entre 20 y 20 000 Hz. Calcula el periodo y la longitud de onda de los sonidos audibles.
(Velocidad del sonido en el aire = 340 m/s.)
jesussNovato
El oído humano es capaz de percibir sonidos cuya frecuencia esté comprendida entre 20 y 20 000 Hz
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– Frecuencia audible (f) está entre 20 Hz y 20,000 Hz.
– Velocidad del sonido en el aire (v) = 340 m/s.
La relación fundamental entre la velocidad, la frecuencia y la longitud de onda en una onda sonora es:
\[v = f \cdot \lambda\]
Podemos usar esta fórmula para encontrar la longitud de onda (\(\lambda\)) y el periodo (\(T\)).
Paso 1: Calcular la Longitud de Onda (\(\lambda\))
\[ \lambda = \frac{v}{f} \]
Para la frecuencia mínima (20 Hz):
\[ \lambda_{\text{min}} = \frac{340 \, \text{m/s}}{20 \, \text{Hz}} = 17 \, \text{m} \]
Para la frecuencia máxima (20,000 Hz):
\[ \lambda_{\text{max}} = \frac{340 \, \text{m/s}}{20,000 \, \text{Hz}} = 0.017 \, \text{m} \]
Por lo tanto, la longitud de onda (\(\lambda\)) está entre 17 y 0.017 metros.
Paso 2: Calcular el Periodo (\(T\))
El periodo (\(T\)) es la inversa de la frecuencia (\(f\)):
\[ T = \frac{1}{f} \]
Para la frecuencia mínima (20 Hz):
\[ T_{\text{min}} = \frac{1}{20 \, \text{Hz}} = 0.05 \, \text{s} \]
Para la frecuencia máxima (20,000 Hz):
\[ T_{\text{max}} = \frac{1}{20,000 \, \text{Hz}} = 5 \times 10^{-5} \, \text{s} \]
Por lo tanto, el periodo (\(T\)) está entre 0.05 y \(5 \times 10^{-5}\) segundos.