FISICA 11

COLEGIO MIXTO SANTISIMA TRINIDAD
2009.”CONSTRUYENDO FUTURO Y BIENESTAR SOCIAL”
AREA: CIENCIAS NATURALES. ASIGNATURA: FISICA. GRADO: 11.

TALLER DE PROBLEMAS DEL MOVIMIENTO ONDULATORIO. FEBRERO 16.

1. Un estudiante nota que las ondas en una cubeta corren a una velocidad de 15cm/seg, y que la distancia entre dos máximos es de 3cm. ¿Cuál es el período de estas ondas? Respuesta. 0.2 seg.
2. Sobre la superficie de una piscina, un vibrador vertical tiene un M.A.S de amplitud 4cm y de frecuencia 5Hz. La velocidad de las ondas en la superficie del agua es 50cm/seg. ¿Cuál es la ecuación del movimiento del vibrador, si la elongación es 0 para t = 0? ¿Cuál es la ecuación de la onda que se produce?. ¿Cuál es la velocidad máxima de una molécula de la superficie? ¿Cuál es la aceleración máxima de una molécula de la superficie?. ¿Cuál es la elongación de una molécula de la superficie situada a 10cm del vibrador, a un t= 2seg?. Respuestas.
a) Y = 4Sen(10(pi).t) b) Y = 4Sen(10(pi).t -(pi/5).x).
c) Vmax = 40(pi).cm/seg . d) amax = 400(pi)²cm/seg² . e) Y = 0.
3. Un hilo de caucho tiene una longitud natural de 1 metro y una masa de 30 gramos. Para doblar su longitud se necesita una tensión de 4N. ¿Cuál es la constante de este hilo de caucho?. Ayuda. Fuerza elástica. F = k.x. Si se dispone este hilo entre dos puntos separados 1.5 m, ¿cuál es la velocidad de propagación de una onda transversal en este hilo? ¿Qué tiempo emplea la onda para recorrer todo el hilo?. Respuestas. a) k = 4N / m. b) v = 10m /seg. T= 0.15seg.
4. Se considera un resorte que cuelga libremente del techo. Se suspende de él una masa de 1kg y se observa que se alarga 2.5cm. Luego se conecta la masa a una cuerda horizontal de tensión 1 N, cuya densidad de masa lineal es 0.01kg / m. a) ¿Cuál es la constante del resorte? Respuesta. 400N / m. b) ¿Cuál es la frecuencia angular (velocidad angular) del resorte? Respuesta. 20Rad / seg. c) ¿Cuál es la velocidad de las ondas en la cuerda?. Respuesta. 10m / seg. d) ¿Cuál es el número de onda de la onda?. Respuesta 2 Rad / m. e) ¿Cuál es la ecuación de la onda que viaja sobre la cuerda, si t = 0 y x = 0, se tiene Y = 0?. Respuesta. Y = 0.005Sen(20t – 2x).
5. La ecuación de una onda es Y = 3Sen(5t – x). (distancia en m y tiempo en seg). a) ¿Cuáles son la frecuencia angular y el número de onda?. Respuesta. 5Rad / seg ; 1Rad / m. b) ¿Cuál es la velocidad de propagación de la onda?. Respuesta. 5m / seg.
6. Una onda tiene una amplitud de 3cm, un periodo de 0.2seg, una velocidad de propagación de 10cm / seg y se dirige hacia los x positivos. Si la elongación es 0 cuando t = 0, encuentra la ecuación de la onda. Respuesta. Y= 3Sen(pi) (10t – x) .
7. U(n vibrador vertical de amplitud 4cm y de frecuencia angular 2 Rad / seg es conectado a una cuerda horizontal, en donde la velocidad de propagación de las ondas es 20cm / seg. a) ¿Cuál es la ecuación del movimiento del vibrador si la elongación es 0 para t = 0. Respuesta. Y = 4Sen2t. b) ¿Cuál es la ecuación de la onda en la cuerda?. Respuesta. Y = 4Sen(2t – 0.1x).
8. En una cuerda de violín de longitud 0.5m y de masa 50g, la velocidad de las ondas es 30m /seg. ¿Cuál es la fuerza total que las 4 cuerdas ejercen sobre los extremos de un violín?. Respuesta. 360 N.