Repartido 2 de ejercicios

REPARTIDO DE EJERCICIOS Nº 2: ONDAS

 

25)   Se produce en sonido de 440Hz bajo el agua de un estanque. La rapidez del sonido en el agua del estanque es 1498m/s.
a)Determine la longitud de onda de este sonido.
b)¿Cuál es el módulo de volumen (B) del agua del estanque?


26)  Un pulso avanza sobre una cuerda desde A hasta B con una velocidad de 50 m/s. La cuerda se tensa con una fuerza de 3,0 N.

a) Determina la densidad lineal de masa de la cuerda.

b)   Si el pulso demora 0,76 s en ir desde A hasta B y volver a A, ¿cuál es el largo de la cuerdda?

     27)    Una cuerda se encuentra sujeta a una pared por uno de sus extremos, pasa por una polea y del otro extremo se cuelga una masa M=2,0kg. La longitud de la cuerda desde la pared a la polea es 2,0m y masa m=40g.
 a)    Determine la velocidad de un pulso en esta cuerda
b)Determine la masa M para que la velocidad del pulso sea v=40m/s.

28)      Un trozo fino de alambre de cobre de 15cm de longitud se encuentra a 25°C.

a)      Determine la velocidad de una onda transmitida a través del trozo de alambre.

b)      ¿Cuánto tiempo demora la onda en llegar de uno al otro extremo del alambre?

29)      Determine la velocidad del sonido en el aluminio

30)      Utilizando la tabla de propiedades características de diferentes sustancias con la que trabajamos en clase determine la velocidad del sonido en el :

a)      Agua

b)      Mercurio

c)       Alcohol etílico

       31) Se genera un pulso en el extremo de la cuerda  como muestra el esquema. Se la tensa mediante una fuerza de 40 N

a)      Determina la velocidad del pulso que se propaga a lo largo  de la cuerda

                     b) Si la cuerda tiene un largo de 8,0m, ¿cuánto demorará el pulso en ir de un extremo al otro de la cuerda (desde A hasta B)?

32)      Para cierta onda transversal se observa que la distancia entre dos máximos sucesivos es 1,2 m. También se observa que cada 12 s la máxima deformación de la cuerda avanza a lo largo de ocho crestas. Calcula la velocidad de propagación de la onda.

33)   Un pulso demora en recorrer una cuerda de 2,0 m de largo de un extremo a otro 0,12 s. Si la tensión sobre la cuerda es de 5,0 N, ¿cuál es la densidad lineal de masa de la misma?

34)       Dos pulsos se propagan a través de una cuerda tensa como muestra la figura.

a)      Compara la velocidad de propagación de ambos pulsos. Justifica.

b)      Representa la forma aprox. De la cuerda cuando los pulsos se encuentran y unos segundos después. Justifica.


             

35)  Una onda armónica viaja a lo largo de una cuerda. Se observa que el oscilador que genera la onda produce 40 vibraciones en 30 segundos. También que un máximo viaja 425 cm a lo largo de la cuerda en 10 s. 

a)      ¿Cuál es la longitud de onda l?

cuerda 1

      b)¿Qué masa deberá colgarse para tensar la cuerda de 6,0x10^-3 Kg/m de densidad lineal de masa para que las ondas producidas en ella se propaguen a 50 m/s?

36) Una onda avanza por  la cuerda 1 a 5,0 m/s.

a) ¿Cuál sería la velocidad de propagación  de la onda que se  propagarían en una segunda cuerda al unirla a la anterior si la densidad de masa de la misma es 20 veces mayor? Describe lo que se observa cuando la onda alcanza la segunda cuerda.

b) Compara las longitudes de onda de las ondas en ambas cuerdas.

37) Un niño agita un slinky tenso de tal manera que realiza 4 oscilaciones completas en 1,00 s. La onda que allí se producen se propagan a 2,0 m/s.

a) Halla la longitud de onda (l).

b) Si cambia el slinky por otro de densidad de masa cuatro veces mayor, manteniendo cte. la tensión, indica cuales de las siguientes magnitudes cambiarán justificando tus respuestas:    

 I) la velocidad de propagación de las ondas.

II) la frecuencia.

III) la longitud de onda.

   38) Un alambre de acero de cuerda de piano tiene 40cm de longitud, una masa de 2.0g y está sometido a una tensión de 600N.

a) ¿Cuál es la frecuencia fundamental?  

b) ¿Cuál es la longitud de dicha onda cuando vibra en el aire a esa frecuencia?

c) Si la frecuencia más elevada que un oyente puede escuchar es 14000 Hz, ¿cuál será el armónico más elevado producido por el alambre que el oyente pueda escuchar? (Recuerda: velocidad del sonido en el aire=340m/s).

39) La velocidad de propagación de una onda en una cuerda con sus dos extremos fijos es 2.0m/s, se forman en ella ondas estacionarias con nodos cada 3.0cm.

a)      ¿Cuál es la frecuencia de vibración?

b)      ¿Cuántas veces por segundo está la cuerda en línea recta sin tener ondulaciones visibles?

 40) Se hace oscilar una cuerda de 4,5m fija en sus dos extremos al someterla a una perturbación transversal de 2,5cm de amplitud y 35 Hz de frecuencia. La cuerda tiene una densidad lineal de masa de 14,5g/m y se la tensa al colgarle una masa de 3,0kg. Investiga si es posible en esas condiciones la formación de ondas estacionarias.

41) Una cuerda  de 1.20 m de longitud y una m=2,0 .0x10^-3Kg/m, vibra como muestra la figura.

 

       a) ¿Cuál será dicha frecuencia?

       b) Deseamos que dicha cuerda vibre en el cuarto armónico manteniendo cte. la longitud y la frecuencia, ¿cuál deberá ser el nuevo valor de la masa M?

42) Una onda periódica se propaga por una cuerda hacia la izquierda.

Extraido de "interacciones campos y ondas" ed contexto

En cierto instante, la forma de la cuerda es la que muestra en la figura.

Cada punto de la cuerda demora 0,20s en completar un ciclo.                            

a) Determina su amplitud, frecuencia y longitud de onda.

b) Determina su velocidad de propagación.

c) Un instante después, el punto "P" ¿se encuentra por encima o por debajo de la posición que muestra la figura?