Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

Physics 102     Assignment 2 Problems (Spring Term)

An oscillator, at a frequency of 690 Hz, drives a pair of speakers that are separated by 0.700 m. An observer, originally positioned at one of the speakers, walks along a line   perpendicular to the line joining the two speakers. (a) How far must the observer walk

before reaching a relative maximum in intensity? (b) How far will the observer be from the speaker when the first relative minimum is detected in the intensity? (speed of sound =

345 m/s)

a)  d = 0.240 m              b)  d = 0.855 m

The overall length of a piccolo is 32.0 cm. The resonating air column vibrates as in a pipe open at both ends. (a) Find the frequency of the lowest note a piccolo can play. Assume   the speed of sound in air is 340 m/s. (b) Opening holes in the side effectively shortens      the length of the resonant column. If the highest note a piccolo can sound is 4000 Hz,       find the distance between adjacent antinodes for this mode of vibration.

a)  f = 531 Hz                 b)  d = 4.25 cm

A pipe open at both ends has a fundamental frequency of 300 Hz when the temperature is 0°C. (a) What is the length of the pipe? (b) What is the fundamental frequency at a      temperature of 30°C?

a)  L = 0.552 m              b)  f = 316 Hz

A stretched string fixed at each end has a mass of 40.0 g and a length of 8.00 m. The      tension in the string is 49.0 N. (a) Determine the positions of the nodes and antinodes for the third harmonic. (b) What is the vibration frequency for this harmonic?

a)  nodes @ 0.0 m,  2.67 m,  5.33 m, and 8.00 m anti-nodes @ 1.33 m,  4.00 m,  and 6.67 m

b)  f = 18.6 Hz

The G string on a violin has a fundamental frequency of 196 Hz. It is 30.0 cm long and  has a mass of 0.500 g. While this string is sounding, a nearby violinist effectively            shortens (by sliding her finger down the string) the G string on her identical violin until a beat frequency of 2.00 Hz is heard between the two strings. When this occurs, what is   the effective length of her string?

L = 29.7 cm

A variable-length air column is placed just below a vibrating wire that is fixed at both         ends. The length of the air column open at one end is gradually increased from zero until  the first position of resonance is observed at L = 34.0 cm. The wire is 120 cm long and is  vibrating in its third harmonic. If the speed of sound in air is 340 m/s, what is the speed of transverse waves in the wire?

v = 200 m/s