Preguntas examen ondas mecanicas PDF

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18 Un bote en movimiento produce ondas superficiales en un lago tranquilo. El bote realiza 12 oscilaciones de 10cm de amplitud en 20s, produciéndose en cada oscilación una cresta de onda. Esta creta tarda 6 segundos en alcanzar la orilla del lago distante 12 metros. Escribir la ecuación que describe...

Description

18.2 Un bote en movimiento produce ondas superficiales en un lago tranquilo. El bote realiza 12 oscilaciones de 10cm de amplitud en 20s, produciéndose en cada oscilación una cresta de onda. Esta creta tarda 6 segundos en alcanzar la orilla del lago distante 12 metros. Escribir la ecuación que describe el movimiento ondulatorio producido y determinar la velocidad a la que se propaga la onda.

Donde x está en metros y t en segundos, determinar: a) la longitud de onda, b) la frecuencia, c) el periodo, d) la velocidad de propagación, e) la amplitud; y f) la dirección de propagación. Escribir la expresión para una onda que sea idéntica pero que se propague en sentido opuesto.

18.6 Una onda armónica

Se propaga hacia la derecha. Seleccionar 13 puntos equidistantes sobre una distancia de una longitud de onda y hacer los gráficos correspondientes a los instantes t = 0s, 1/4(P), 1/2(P), 3/4(P) y P después que la onda ha alcanzado el primer punto.

EJ 8. 18.8 Demostrar que una onda elástica transversal que se proponga según el eje X con un desplazamiento cuyas dos componentes son = sen (kx-) y = cos (kx-), está polarizada circularmente. Determinar el sentido de

rotación de visto por un observador situado sobre el eje X. Escribir las expresiones de y para una onda de polarización opuesta. sen (kx-) = =

cos (kx-)

sen (kx-)

EJ 10. 18.10 Un péndulo consta de un alambre de acero de 2m de largo que soporta una lenteja de masa 20kg. Si el péndulo se libera desde una posición donde forma un ángulo de 60º con la vertical, hallar la diferencia en longitud del alambre cuando la lenteja está en la posición inicial y cuando pasa por su posición más baja.

EJ 12. 18.12 A lo largo de una barra deformación en cada punto es

se propagan ondas

longitudinales. La

a) Usando la relación (18.16), obtener la expresión para la fuerza sobre cada sección transversal, b) demostrar que las ondas de y F tienen una diferencia de fase de un cuarto de longitud de onda. Hacer el grafico de y F en función de x en un instante dado para variar longitudes de onda.

EJ 14. 18.14 Un resorte de acero tiene una longitud normal de 4m y una masa de 200g. Cuando el resorte se suspende verticalmente con un cuerpo de 100g

fijo a su extremo libre, se estira 5.0cm. Hallar la velocidad de las ondas longitudinales en el resorte. (pag 707)

EJ 16. 18.6 Probar que las ondas de energía estudiadas en la sección 18.9 se pueden escribir en la forma

Obtener de esta ecuación el valor promedio. Demostrar que la frecuencia de la onda de energía es doble y que la longitud de onda es la mitad de la que corresponde a la onda de desplazamiento. Hacer el grafico en función de x en un instante dado.

EJ 18. 18.18 Un alambre de acero de diámetro 0.2 mm está sujeto a una tensión de 200N. Determinar la velocidad de propagación de las ondas transversales a lo largo del alambre.

EJ 20 18.20 Un extremo de una cuerda horizontal está sujeto a uno de los brazos de un diapasón de frecuencia 240Hz operando eléctricamente. El otro extremo pasa por una polea y soporta un peso de 3kg. La masa por unidad de longitud de la cuerda es de 0.020 kg/m. a) ¿Cuál es la velocidad de las ondas transversales en la cuerda?, b) ¿Cuál es la longitud de onda?

EJ 22 18.22 Una fuente vibrante al extremo de una cuerda tensa tiene un desplazamiento dado por la ecuación = 0.1 sen 6t, donde esta en metros y t en segundos. La tensión en la cuerda es de 4N y la masa por unidad de longitud es 0.01 kg/m. a) ¿Cuál es la velocidad de la onda en la cuerda?, b) ¿Cuál es la frecuencia de la onda?, c) ¿Cuál es la longitud de la onda?, d) ¿Cuál es la longitud del desplazamiento de un punto situado a 1m de la fuente?, ¿y a 3m?, e) Hacer un gráfico de en función de t en x = 3m. f) ¿Cuál es la amplitud del movimiento?, g) Hacer un gráfico de en función de x para t =

EJ 40 10.40 Dos ondas de la misma amplitud y velocidad, pero de diferentes frecuencias 1000 y 1010Hz, viajan en la misma dirección a 10m/s. Escribir las ecuaciones correspondientes a las ondas separadas y su suma. Hacer un dibujo de la onda resultante.

EJ 42 18.42 Dos ondas polarizadas en planos perpendiculares viajan en la dirección OX a la misma velocidad. Hallar el movimiento ondulatorio resultante si a) = y de fases iguales, b) = 2 y un desfasaje de , c) = y un desfasaje...