Problema 7 de Física de la Selectivitat 2022
Juny 2022, Sèrie 2 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.
Temes: Moviment harmònic simple, ones i so
Enunciat
P7) Per a identificar els instruments musicals es pot utilitzar un espectre de freqüències. A la figura següent es representa l'espectre d'un instrument que es vol identificar. L'oboè és un instrument que té un extrem obert i un extrem tancat que és l'embocadura amb una canya. A l'extrem obert, l'amplitud de la vibració de les molècules és màxima: tenim un ventre. En canvi, a l'altre extrem, el tudell per on es bufa és una canya que comunica pressió a l'aire i impedeix que aquest es pugui moure amb llibertat: és un node. D'altra banda, en un piano les cordes estan pinçades pels dos extrems, és a dir, els dos extrems de la corda són nodes. (en) produ 2,0 3 1,0 0,5 0,0 600 800 1000 1200 1400 Freqüencia (Hz) a) Quina és la freqüència fonamental d'aquest espectre? Determineu si es tracta d'un oboè o d'un piano, i justifiqueu la resposta. Determineu també la llargària del tub o de la corda. 200 400 [1,25 punts] b) Un quintet de vent acostuma a estar format per cinc instrumentistes, normalment flauta travessera, oboè, clarinet, trompa i fagot. A l'inici de la interpretació d'una composició tots 5 toquen de forma suau i amb la mateixa intensitat, generant un nivell d'intensitat sonora de 80 dB a un espectador que es troba a una distància d'1,5 m. Quina és la potència sonora de cada instrument? Suposeu que aquesta potència es distribueix uniformement per tota l'àrea d'una semiesfera. [1,25 punts] DADES: 110-¹2 W m²². La velocitat del so en l'aire és de 340 m s ¹.
Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.
Veure la solució del problema