preguntas velocidad ondas
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Propagacin de ondas
longitud de onda vale = 30 cm , responda:
a) Cul es la frecuencia a la cual oscila un punto cualquiera de la cuerda (1)?b) Qu tiempo tarda la mano de la persona en realizar una oscilacin completa?c) Cuntas vibraciones por segundo efecta el punto de unin de ambas cuerdas?d) Cul es la frecuencia de la onda que se propaga en la cuerda (2)?
2v = 1,0 m/s la velocidad de propagacin de la onda en la cuerda (2), determine la distancia entre dos crestas consecutivas en dicha cuerda.
cuerda (1). Sabiendo que la longitud de cada cuerda es igual a 120 cm, cunto tiempo tardar este pulso en llegar al extremo de la cuerda (2) unida a la pared?(considere la velocidad de la onda en la cuerda (1) de 1,5 m/s y de 1,0 m/s en la cuerda (2))
condiciones:
a) La frecuencia de la onda en la cuerda (1), aumentar, disminuir o no se alterar? Y la frecuencia de la onda en la cuerda (2)?
b) Los valores de 1v , y 2v se modificarn? Explique.
c) Los valores de las longitudes de onda en ambas cuerdas, aumentarn, disminuirn o no cambiarn?
Figura para el ejercicio 1 al 4
1. Si sabemos que en la cuerda (1) la velocidad de propagacin de la onda es v = 1,5 m/s , y que la
2. Siendo
3. Considere que un pulso es producido por la mano, en un instante determinado, en el punto inicial de la
4. Suponga que aumentamos la frecuencia de oscilacin de la mano de la persona. En estas
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30 cm
Cunto tarda la mquina llamada fuente generadora de ondas en realizar una oscilacin completa?
A) 0,1 sB) 0,2 sC) 0,3 sD) 0,4 sE) 0,5 s
Solucin
Datos 1,5 /
0,3
v m s
m De la ecuacin fundamental
1,5. 5
0,3
vv f f Hz
Usemos, ahora, el hecho de que 1 1 0,25
T sf
(2) es
A) 2 m/sB) 1,5 m/sC) 1 m/sD) 0,5 m/sE) 0,1 m/s
Solucin: como la frecuencia se transmite ntegramente de una cuerda a otra tenemos los siguientes datos
Datos
5
10 0,1
f Hz
cm m De la ecuacin fundamental
.
0,1.5 0,5 /
v f
v m s
Figura para pregunta 1 y 2 de seleccin Mltiple
Problemas de seleccin mltiple
1. En la cuerda (1) de la figura, la velocidad de propagacin de la onda es 1,5 m/s y la longitud de onda es
2. Si la longitud de onda en la cuerda (2) es 10 cm, la velocidad de propagacin de la onda en la cuerda
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I. Igual velocidad de propagacinII. Igual perodoIII. Igual amplitud
Es (son correcta(s):
A) Slo IB) Slo IIC) Slo IIID) I y IIE) Todas
I. Transporta energaII. Transporta materiaIII. Transporta energa o materia
Son correctas:
A) Slo IB) Slo IIC) Slo IIID) I y IIE) Ninguna de las anteriores
longitud de la onda es:
A) 10 mB) 20 mC) 30 mD) 40 mE) 50 m
Solucin como el periodo de la onda T = 2 s eso implica que la longitud de onda 1 0,52
f Hz . Ahora
usamos la relacin fundamental de las ondas .v f de donde 20 400,5
vm
f
3. Dos ondas de igual frecuencia necesariamente tienen:
4. La caracterstica fundamental del sonido es que:
5. si la velocidad de la onda es de 20 m/s y el periodo de dicha oscilacin es de T = 2 s, entonces la
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SOLUCIONES PARTE DESARROLLO
1. Datos del problema
1,5 /
30 0,3
v m s
cm m
a) recordemos la relacin fundamental, de las ondas
.v f de donde vf
Reemplazando por los datos del problema obtenemos
1,5 /
0,3
5
m sf
m
f Hz
b) La mano de la persona oscila con la misma frecuencia que la cuerda. De hecho la mano de la persona es la que transmite la perturbacin a la cuerda. As el periodo T del movimiento oscilatorio de la mano(tiempo que tarda en realizar una oscilacin completa) viene dado por el reciproco de la frecuencia; a saber
1 10,2
5T s
f Hz
c) Recuerde que la frecuencia se transmite ntegramente de una cuerda a otra. De este modo y en particular el punto de unin de las cuerdas (nudo) oscila a la misma frecuencia que las cuerdas, 5 Hz.
d) Por lo dicho en el punto anterior f= 5 Hz.
Recuerde que 1 m= 100 cm.Por tanto si desea transformar cm a metros debe dividir por 100
Recuerde que 1 ciclo/s o 1/s se conoce como un Hz (hertz)
-
2. la distancia entre 2 crestas o mximos sucesivos en una onda corresponde a la longitud de onda (lambda). De la relacin fundamental .v f obtenemos que
1 /
5
0,2
v m s
f Hz
m
3. como la velocidad de la onda es constante en un medio dado, podemos decir que
Velocidad de la onda =distancia recorrida
tiempo transcurrido
por lo tanto distancia recorrida
de la tiempo transcurrido
velocidad onda
Ahora analicemos cada cuerda por separado tiempo que tarda la onda en recorrer la cuerda 01
1,20,8
1,5 /
ms
m s
tiempo que tarda la onda en recorrer la cuerda 02
1, 21, 2
1,0 /
ms
m s
luego el tiempo total que demora la onda en recorrer ambas cuerdas es
0,8 s+ 1,2 s= 2,0 s
4.a) aumentaran ambas frecuencias (cuerda (1) y cuerda(2)) hasta alcanzar la nueva frecuencia
proporcionada por la mano del experimentador
b) No se modificaran pues la velocidad de la onda en un medio como la cuerda solo depende de la tensin y densidad de la cuerda.
c) Como las frecuencias aumentan, las longitudes de onda disminuyen en la misma proporcin y la velocidad de la onda como ya dijimos permanece constante ( .v f )
Claves problemas de seleccin mltiple
1. B 2. D 3. B 4. A 5.D
Recuerde que 120cm =1,2
TALLER DE CIENCIAS
PARTE FSICA COMN
1. Si sabemos que en la cuerda (1) la velocidad de propagacin de la onda es
, y que la longitud de onda vale
, responda:
a) Cul es la frecuencia a la cual oscila un punto cualquiera de la cuerda (1)?
b) Qu tiempo tarda la mano de la persona en realizar una oscilacin completa?
c) Cuntas vibraciones por segundo efecta el punto de unin de ambas cuerdas?
d) Cul es la frecuencia de la onda que se propaga en la cuerda (2)?
2. Siendo
la velocidad de propagacin de la onda en la cuerda (2), determine la distancia entre dos crestas consecutivas en dicha cuerda.
3. Considere que un pulso es producido por la mano, en un instante determinado, en el punto inicial de la cuerda (1). Sabiendo que la longitud de cada cuerda es igual a 120 cm, cunto tiempo tardar este pulso en llegar al extremo de la cuerda (2) unida a la pared?(considere la velocidad de la onda en la cuerda (1) de 1,5 m/s y de 1,0 m/s en la cuerda (2))
4. Suponga que aumentamos la frecuencia de oscilacin de la mano de la persona. En estas condiciones:
a) La frecuencia de la onda en la cuerda (1), aumentar, disminuir o no se alterar? Y la frecuencia de la onda en la cuerda (2)?
b) Los valores de
, y
se modificarn? Explique.
c) Los valores de las longitudes de onda en ambas cuerdas, aumentarn, disminuirn o no cambiarn?
Problemas de seleccin mltiple
1. En la cuerda (1) de la figura, la velocidad de propagacin de la onda es 1,5 m/s y la longitud de onda es 30 cm
Cunto tarda la mquina llamada fuente generadora de ondas en realizar una oscilacin completa?
A) 0,1 s
B) 0,2 s
C) 0,3 s
D) 0,4 s
E) 0,5 s
Solucin
Datos
De la ecuacin fundamental
Usemos, ahora, el hecho de que
2. Si la longitud de onda en la cuerda (2) es 10 cm, la velocidad de propagacin de la onda en la cuerda (2) es
A) 2 m/s
B) 1,5 m/s
C) 1 m/s
D) 0,5 m/s
E) 0,1 m/s
Solucin: como la frecuencia se transmite ntegramente de una cuerda a otra tenemos los siguientes datos
Datos
De la ecuacin fundamental
3. Dos ondas de igual frecuencia necesariamente tienen:
I. Igual velocidad de propagacin
II. Igual perodo
III. Igual amplitud
Es (son correcta(s):
A) Slo I
B) Slo II
C) Slo III
D) I y II
E) Todas
4. La caracterstica fundamental del sonido es que:
I. Transporta energa
II. Transporta materia
III. Transporta energa o materia
Son correctas:
A) Slo I
B) Slo II
C) Slo III
D) I y II
E) Ninguna de las anteriores
5. si la velocidad de la onda es de 20 m/s y el periodo de dicha oscilacin es de T = 2 s, entonces la longitud de la onda es:
A) 10 m
B) 20 m
C) 30 m
D) 40 m
E) 50 m
Solucin como el periodo de la onda T = 2 s eso implica que la longitud de onda
. Ahora usamos la relacin fundamental de las ondas
de donde
SOLUCIONES PARTE DESARROLLO
Datos del problema
a) recordemos la relacin fundamental, de las ondas
de donde
Reemplazando por los datos del problema obtenemos
b) La mano de la persona oscila con la misma frecuencia que la cuerda. De hecho la mano de la persona es la que transmite la perturbacin a la cuerda. As el periodo T del movimiento oscilatorio de la mano(tiempo que tarda en realizar una oscilacin completa) viene dado por el reciproco de la frecuencia; a saber
c) Recuerde que la frecuencia se transmite ntegramente de una cuerda a otra. De este modo y en particular el punto de unin de las cuerdas (nudo) oscila a la misma frecuencia que las cuerdas, 5 Hz.
d) Por lo dicho en el punto anterior f= 5 Hz.
2. la distancia entre 2 crestas o mximos sucesivos en una onda corresponde a la longitud de onda
(lambda). De la relacin fundamental
obtenemos que
3. como la velocidad de la onda es constante en un medio dado, podemos decir que
Velocidad de la onda =
por lo tanto
Ahora analicemos cada cuerda por separado tiempo que tarda la onda en recorrer la cuerda 01
tiempo que tarda la onda en recorrer la cuerda 02
luego el tiempo total que demora la onda en recorrer ambas cuerdas es
0,8 s+ 1,2 s= 2,0 s
4.
a) aumentaran ambas frecuencias (cuerda (1) y cuerda(2)) hasta alcanzar la nueva frecuencia proporcionada por la mano del experimentador
b) No se modificaran pues la velocidad de la onda en un medio como la cuerda solo depende de la tensin y densidad de la cuerda.
c) Como las frecuencias aumentan, las longitudes de onda disminuyen en la misma proporcin y la velocidad de la onda como ya dijimos permanece constante (
)
Claves problemas de seleccin mltiple
1. B
2. D
3. B
4. A
5.D
EMBED MSPhotoEd.3
Figura para el ejercicio 1 al 4
Figura para pregunta 1 y 2 de seleccin
Mltiple
EMBED Word.Picture.8
Recuerde que 1 m= 100 cm.
Por tanto si desea transformar cm a metros debe dividir por 100
30 /100 = 0,3 m
Recuerde que 1 ciclo/s o 1/s se conoce como un Hz (hertz)
Recuerde que 120cm =1,2 m
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