Esercizi di energia trasportata dalle onde per il semestre filtro
14 domande di energia trasportata dalle onde come all'esame di fisica del semestre filtro di medicina · 10 a risposta multipla e 4 a completamento, tutte con la spiegazione · le prime qui sotto, gratis
📖 In un minuto
Energia trasportata dalle onde
L'intensità di un'onda è la potenza che passa per ogni m²
Energia e intensità crescono col quadrato dell'ampiezza
A parità di ampiezza crescono col quadrato della frequenza
Intensità in W/m². Potenza su un'area: P = I · A
Sorgente puntiforme: I cala come 1/r², l'ampiezza come 1/r
FormulaI = P / (4 · π · r²)
Esempio
Distanza da 3,0 m a 6,0 m: I passa da 4,0 · 10⁻⁴ a 1,0 · 10⁻⁴ W/m²
⚠️ La trappola
Per avere I/2 la distanza va moltiplicata per √2, non per 2
Esercizi di energia trasportata dalle onde: prova tu
Domanda 1
Quale di queste grandezze fisiche NON viene trasportata da un'onda acustica che si propaga in un mezzo materiale?
Vedi la risposta e la spiegazione
Giusta la C: Massa
Le particelle del mezzo oscillano sul posto e non si spostano con l'onda: l'onda fa viaggiare energia, quantità di moto, potenza e informazione, non materia
Domanda 2
L'intensità di un'onda meccanica, definita come la potenza che attraversa una superficie unitaria perpendicolare alla propagazione, si misura nel Sistema Internazionale in:
Vedi la risposta e la spiegazione
Giusta la B: W/m²
I = P/S, quindi la sua unità SI è il watt diviso il metro quadrato, W/m²
Domanda 3
Un elemento di un mezzo elastico oscilla con energia E per effetto del passaggio di un'onda. Se, a parità di massa e frequenza, l'ampiezza dell'onda raddoppia, l'energia dell'elemento:
Vedi la risposta e la spiegazione
Giusta la E: Diventa quattro volte
E ∝ A²: raddoppiando l'ampiezza il fattore moltiplicativo è 2² = 4, quindi l'energia diventa quattro volte quella iniziale
Domanda 4
Un'onda sonora di frequenza f si propaga con velocità v in un mezzo elastico attraverso una sezione S costante. Se, a parità del resto, si raddoppia la frequenza dell'onda, la potenza media trasportata:
Vedi la risposta e la spiegazione
Giusta la D: Quadruplica
P ∝ f²: raddoppiando la frequenza, a parità di ampiezza, mezzo e sezione, la potenza aumenta di un fattore 2² = 4
Domanda 5
Una sorgente sonora puntiforme, isotropa e senza assorbimento, produce a 3,0 m di distanza un'intensità I₁ = 4,0·10⁻⁴ W/m². A 6,0 m di distanza (distanza raddoppiata), l'intensità I₂ vale:
Vedi la risposta e la spiegazione
Giusta la A: 1,0·10⁻⁴ W/m²
Poiché I ∝ 1/r², raddoppiando la distanza da una sorgente puntiforme isotropa l'intensità diventa un quarto: I₂ = I₁/4 = 4,0·10⁻⁴/4 = 1,0·10⁻⁴ W/m²
Domanda 6 · a completamento
Nel Sistema Internazionale, la potenza trasportata da un'onda meccanica si misura in ......
Vedi la risposta e la spiegazione
Risposta: watt
P = E/t: nel SI l'energia si misura in joule e il tempo in secondi, quindi l'unità della potenza è il joule al secondo, cioè il watt (W)