Fisica 3 - laboratorio PDF

Preview

Summary

TallerEstudiantes Rey Alfonso Robles Oñate Iván RiveroDocente Ingrid Johana Donado RomeroGrupo: 571Fundación universitaria del área andina Facultad de Ingeniería y ciencias básicas. Valledupar-Cesar 20202 - ¿Cómo crearía una onda longitudinal en un resorte estirado? ¿Sería posible crear una onda tra...

Description

Taller

Estudiantes Rey Alfonso Robles Oñate Iván Rivero

Docente Ingrid Johana Donado Romero

Grupo: 571

Fundación universitaria del área andina Facultad de Ingeniería y ciencias básicas. Valledupar-Cesar 2020

2 - ¿Cómo crearía una onda longitudinal en un resorte estirado? ¿Sería posible crear una onda transversal en un resorte? R:/ Se utiliza un resorte para crear una onda longitudinal, tirando un par de bobinas de ida y de liberación. Para crear una onda transversal se empuja un lado de la bobina de un extremo a otro. 6 - Si estira una manguera de hule y le da un tirón, puede observar un pulso que viaja hacia arriba y hacia abajo por la manguera. I) ¿Que sucede con la rapidez del pulso si estira la manguera con mayor firmeza? a) Aumenta. b) Disminuye. c) Es constante. d) Cambia de manera impredecible. R:/ A, la tensión más alta hace que la velocidad de onda superior. b) ¿Qué sucede con la rapidez si llena la manguera con agua? Elija de las mismas posibilidades .R:/ B, Mayor densidad lineal hace que la onda se mueve más lentamente.

8 - La rapidez vertical de un segmento de una cuerda tensa horizontal, a través de la que viaja una onda, ¿depende de la rapidez de la onda? R:/ Sí, entre otras cosas depende de la velocidad de las partículas es descrito por vy, v max = = = ω π π λ Un Fa 2 2 . Aquí v es la velocidad de la onda. 11 - Si una soga larga cuelga del techo y se envían ondas hacia arriba de la soga desde su extremo inferior, no ascienden con rapidez constante. Explique. R:/ Cada elemento de la cuerda debe soportar el peso de la cuerda debajo de ella. La tensión aumenta con la altura. (Se incrementa linealmente, si la cuerda no se estira) A continuación, la velocidad de la onda v = T mu aumenta con la altura.

5. Cuando todas las cuerdas en una guitarra se estiran a la misma tensión, ¿la rapidez de una onda a lo largo de la cuerda grave con más masa será grave no necesariamente es alguna de estas respuestas? R:/ B, la velocidad de la onda es inversamente proporcional a la raíz cuadrada dela densidad lineal. 8 - La rapidez vertical de un segmento de una cuerda tensa horizontal, a través de la que viaja una onda, ¿depende de la rapidez de la onda? R:/ Sí, entre otras cosas depende de la velocidad de las partículas es descrito por vy , v max = = = ω π π λ Un Fa 2 2 . Aquí v es la velocidad de la onda 9.a) ¿Una onda en una cuerda puede moverse con una rapidez de onda quesea mayor que la rapidez transversal máxima vy, max de un elemento de la cuerda? b) ¿La rapidez de la onda puede ser mucho mayor que la máxima rapidez del elemento? c) ¿La rapidez de la onda puede ser igual a la máxima rapidez del elemento? d) ¿La rapidez de la onda puede ser menor que vy, max? R:/ Todas son correctas. La velocidad máxima de las partículas y la velocidad de onda están relacionadas por vy, v max = = = ω π π λ Un Fa 2 2 . Así, la amplitud o la longitud de onda de la onda se pueden ajustar para hacer que sea vy, max v o mayor 16.En mecánica, con frecuencia, se suponen cuerdas sin masa. ¿Porque esto no es una buena suposición cuando se discuten ondas sobre cuerdas? R:/ La velocidad de una onda en una cuerda "sin masa" sería infinita.

19 - Una onda sinusoidal, con 2.00 m de longitud de onda y 0.100 m de amplitud, viaja en una cuerda con una rapidez de 1.00 m/s hacia la derecha. Al inicio, el extremo izquierdo de la cuerda está en el origen. Encuentre a) la frecuencia y frecuencia angular, b) el número de onda angular y c) la función de onda. Determine la ecuación de movimiento para d) el extremo izquierdo de la cuerda y e) el punto en la cuerda en x = 1.50 m a la derecha del extremo izquierdo.

R./ La ecuación de una onda viajera es y(x, t) = A sen (k x - ω t) para una onda que se desplaza hacia la derecha. k = 2 π / L (número de onda, L = longitud de onda) ω = 2 π / T (frecuencia angular, T = período del movimiento) V = L / T (velocidad de la onda) Para este ejercicio: A = 0,10 m; L = 2,00 m k = 2 π / 2,00 m = π rad/m T = L / V = 2,00 m / 1,00 m/s = 2,00 s a) ω = 2 π / T = 2 π / 2,00 s = π rad/s (frecuencia angular) f = 1 / T = 1 / 2,00 s = 0,50 Hz b) El número de onda angular es π rad/m c) y(x, t) = 0,10 m sen(π x - π t) (función de onda) d) Para el extremo izquierdo es x = 0 y(0, t) = 0,10 m sen( - π t) (es un movimiento oscilatorio armónico) e) Para x = 1,50 m: y(1,50, t) = 0,10 m sen(1,50 π - π t) (también oscilatorio armónico) El argumento de la función seno está expresado en radianes) 27- Ondas transversales viajan con una rapidez de 20.0 m/s en una cuerda bajo una tensión de 6.00 N ¿qué tensión se requiere para una rapidez de onda de 30.0 m/s en la misma cuerda? La velocidad de propagación en una cuerda tensa es: V =√(T/u); u es la densidad lineal de la cuerda Despejamos T: T = V² u Reemplazamos valores conocidos: N6.00 = (20,0 m/s)² / u T = (26,0 m/s)² / u; dividimos; se cancela u: T /6.00 N = (26,0 m/s / 30,0 m/s)² ≅ 0.75 T =6,00 N . 0.75 ≅4,5 N...