PAU Física 2015 · Setembre · Sèrie 5 · Exercici 2 (Part comuna)

P2) Hem construït aquesta gràfica a partir de dades de freqüència recollides quan una font de so es movia acostant-se a nosaltres (velocitats positives) o allunyant-se’n (velocitats negatives), a velocitats diferents. a) Com s’anomena el fenomen que hem estudiat en aquest experiment? La font de so s’acosta a nosaltres amb un moviment rectilini uniforme (MRU) a 100 m s–1 i ens sobrepassa. Quin canvi de freqüència (expressada en Hz) sentirem en el moment en què passi just pel nostre costat? La freqüència que sentirem augmentarà o disminuirà? b) La taula següent mostra com disminueix la intensitat sonora quan ens situem a dife­ rents distàncies d’un emissor puntual de so. Distància (m) 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 I (mW m–2) 0,080 0,020 0,0089 0,0050 0,0032 0,0022 0,0016 Calculeu a quina distància, aproximadament, haurem d’estar perquè el nivell de sensació sonora sigui de 65 dB i calculeu la potència de la font sonora, suposant que emet igual en totes les direccions. Dada:   Intensitat del llindar d’audició (0 dB), I0 = 1,00 × 10–12 W m–2

320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 -150 -100 -50 0 50 100 150 v (m/s) a) 0,2 Mostra la variació de la freqüència amb la velocitat de la font.  Efecte Doppler 0,2 Segons la gràfica, una font amb v=+100m/s la sentim amb f=240 Hz i una font amb v = -100 m/s amb f=130 Hz. La freqüència més alta ha de correspondre a la font acostant-se a nosaltres, per tant el canvi serà: 0,4 ffinal – finicial = 130  240 = 110 Hz, 0,2 La freqüència disminuirà. b) I 0,1 LI  10 log I IL   0,2 0.1  10  1  10  12  10 5.6  2,3  10  6 / 2 I I 10 W m 0,2 Aquesta intensitat correspon a 25 m, tal com es veu a la taula. 0,2  4  2 Potència I R   0,2 2  2,3  10  6  4  25  ,0 025 P W