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.
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| 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?
