El so

En un laboratori es penja un timbre elèctric dins d'una campana de vidre i es va extraient l'aire a poc a poc. La figura mostra el muntatge de l'experiment.

1. a) Descriu què se sent a mesura que surt l'aire.
2. b) Què demostra aquest experiment sobre el que necessita el so per propagar-se?
3. c) Per què dos astronautes a la superfície de la Lluna es parlen per ràdio encara que estiguin l'un al costat de l'altre?

El so viatja per l'aire com una successió de zones d'aire comprimit i enrarit que avancen des de la font fins a l'oïda. La figura representa aquestes zones de compressió i enrariment.

1. a) Viatja l'aire des de l'altaveu fins a la teva orella o només oscil·la al voltant de la seva posició?
2. b) Tenint en compte la direcció en què oscil·la l'aire respecte a la direcció en què avança l'ona, el so és una ona transversal o longitudinal? Justifica-ho.
3. c) Descriu com ho modelitzaries amb una molla estirada sobre la taula.

En una guitarra, la corda primera (la més prima) vibra a $330\ \text{Hz}$ a l'aire i la sisena (la més gruixuda) a $82,5\ \text{Hz}$.

1. a) Quina de les dues cordes sona més aguda?
2. b) De quina magnitud de l'ona depèn el to (agut o greu) d'un so?
3. c) En quina unitat es mesura aquesta magnitud?

Un violí i una flauta toquen la mateixa nota, un la de $440\ \text{Hz}$, i amb el mateix volum. La figura mostra la forma de les ones que produeix cada instrument.

1. a) Per què tot i així distingim quin instrument està tocant?
2. b) Com s'anomena aquesta qualitat del so? Explica en què es diferencien les ones que produeix cada instrument.

En un concert a l'aire lliure, el so al costat dels altaveus és eixordador i a $100\ \text{m}$ amb prou feines molesta. La figura representa com es reparteix l'energia de l'ona en allunyar-se de l'altaveu.

1. a) Quina magnitud de l'ona sonora disminueix en allunyar-se de la font i quina es manté?
2. b) L'altaveu emet la seva energia repartint-la sobre superfícies esfèriques cada vegada més grans a mesura que l'ona s'allunya: explica amb aquesta idea per què el volum baixa tant amb la distància.
3. c) Relaciona això amb la recomanació de no romandre gaire temps enganxat als altaveus.

Crides davant de la paret d'un frontó i sents l'eco $0,5\ \text{s}$ després, com es mostra a la figura.

1. a) Explica quin camí ha recorregut el so des que ha sortit de la teva boca fins que l'has sentit.
2. b) Calcula a quina distància està la paret. (El so viatja a $340\ \text{m/s}$.)

El so viatja per l'aigua del mar a uns $1500\ \text{m/s}$. Dos dofins neden separats per $3\ \text{km}$.

1. a) Quant triga el so de l'un a arribar a l'altre per l'aigua?
2. b) Quant trigaria a recórrer aquesta mateixa distància per l'aire? (A l'aire viatja a $340\ \text{m/s}$; expressa el resultat amb un decimal.)
3. c) En quin dels dos medis es propaga més ràpid el so?

El sonar d'un vaixell envia un pols d'ultrasò cap al fons marí i l'eco torna $0,4\ \text{s}$ després, com es mostra a la figura. El so viatja per l'aigua a $1500\ \text{m/s}$.

1. a) Quina profunditat hi ha sota el vaixell?
2. b) Per què el sonar utilitza ultrasons en lloc de sons audibles?
3. c) Si el vaixell navega fins a una zona on el fons està a $600\ \text{m}$, quant trigarà a tornar l'eco?

Una oïda humana jove i sana percep sons entre uns $20\ \text{Hz}$ i $20\,000\ \text{Hz}$. Indica si podem sentir cadascun d'aquests sons i anomena el rang al qual pertanyen:

1. a) Un so de $15\ \text{Hz}$.
2. b) Un so de $440\ \text{Hz}$.
3. c) Un so de $25\,000\ \text{Hz}$.

Com s'anomenen els sons amb freqüència per sobre de $20\,000\ \text{Hz}$ i quin animal els utilitza per orientar-se en la foscor?

En una ciutat conviuen el trànsit, les obres, les terrasses amb música i les sirenes de les ambulàncies.

1. a) Explica què s'entén per contaminació acústica.
2. b) Cita dos efectes del soroll excessiu sobre la salut de les persones.
3. c) Proposa una mesura per reduir el soroll actuant sobre la font i una altra actuant sobre el medi pel qual es propaga.

Una família viu en un pis al costat d'una avinguda molt transitada i pateix el soroll del trànsit també de nit.

1. a) Proposa una mesura per reduir el soroll actuant sobre la font, una altra actuant sobre el medi de propagació i una altra sobre el receptor, justificant físicament cadascuna.
2. b) Explica per què una finestra de doble vidre amb cambra d'aire aïlla millor del soroll que un vidre senzill.
3. c) Dins de casa, les cortines gruixudes, les catifes i les prestatgeries plenes de llibres redueixen el soroll: què li fan aquests materials al so en lloc de reflectir-lo?