FISICA III

Problemario Capítulo No. 2
Nota. Ninguno de los ejercicios y problemas que aparece a continución es de mi autoría. No obstante para un
mayor entendimiento algunos de los ejercicios y problemas recopilados fueron modificados en lo referente a la
redacción para un mayor entendimiento.

PARTE A Preguntas y ejercicios
2.1. Una onda se propaga a lo largo de una cuerda. ¿Cuál es la razón por lacual dicha onda es una onda
transversal?
2.2. ¿En qué factor debe incrementarse la tensión en una cuerda tensada con el propósito de duplicar la rapidez
de propagación de la onda?
2.3. Si se sacude periódicamente el extremo de una cuerda tensada tres veces cada segundo, ¿cuál sería el
periodo de las ondas senoidales que se establecerían en la cuerda?
2.4. Una fuente de vibraciones genera unaonda senoidal en una cuerda sometida a tensión constante. Si la
potencia entregada a la cuerda se duplica
a. ¿En qué factor cambia la amplitud?
b. ¿La rapidez de la onda cambia bajo estas circunstancias?
2.5. Sobre una cuerda tensa viajan ondas transversales. Si la tensión en la cuerda se duplica
a. ¿En qué factor se debe multiplicar la frecuencia para que la longitud de onda no cambie?
b.¿Qué tanto cambia la rapidez de la onda?
2.6. ¿Se puede producir en una cuerda una forma de onda que tenga una discontinuidad en la pendiente en un
punto, es decir una esquina aguda?.
2.7. En una onda estacionaria en una cuerda, ¿es cero la densidad de energía en los nodos?.
2.8. Si no hubiera disipación de energía, ¿cómo podría la amplitud de las ondas circulares sobre un estanque
decrecer conla distancia desde la fuente?.
2.8. Una cuerda tiene una longitud de 3 metros y una masa de 25 gramos. Si la rapidez de las ondas transversales
de la onda es 20 m/s, ¿cuál es la tensión en la cuerda?.
2.9. Dos ondas traslapadas viajan en direcciones opuestas, cada una con una rapidez de 40 cm/s. Ambas tienen
la misma amplitud de de 2 cm y la misma frecuencia de 8 Hz.
a. Escriba la función deonda para la onda estacionaria resultante.
b. Halle la distancia entre nodos adyacentes.
c. ¿Cuál es el desplazamiento máximo en x = 0. 5 ?.
2.10. Una cuerda fija por ambos extremos tiene modos consecutivos de onda estacionaria para los cuales las
distancias entre nodos adyacentes son 18 y 16 centímetros respectivamente.

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a. ¿Cuál es la mínima longitud posible de la cuerda?.
b. Si latensión es de 10 N y la densidad lineal de masa es de 4 g/m, ¿cuál es la frecuencia fundamental?.
2.11. ¿Es posible medir la temperatura usando las vibraciones de un diapasón?.
2.12. ¿cuál es la razón por la cual existe un ensanchamiento en el extremo de una trompeta?.
2.13. Los perros pueden oir sonidos con frecuencias de hasta 35 KHz. ¿Cuál es la longitud de onda de tales
ondas?.
2.14.Sobreviene una explosión en un bote. El sonar de otro barco capta esta señal 3. 2 s antes de que los
marineros en la cubierta del bote oigan el ruido de la explosión. ¿A qué distancia del barco estaba el bote?.
2.15. Un tubo recto, angosto y abierto tiene 20 m de longitud. Calcule los valores de las frecuencias de los tres
modos normales mas bajos.

PARTE B Problemas
2.16. Una cuerda cuya masa ylongitud es M y L respectivamente cuelga verticalmente. Muestre que el tiempo
necesario para que una pulsación viaje desde el extremo inferior hasta el soporte es

t =2

L
g

2.17. Se deja caer una roca en un pozo y el sonido producido por la roca al chocar con el agua se oye 2. 2 s
después. ¿Cuál es la profundidad del pozo?
2.18. Una fuente de sonido emite una señal de 600 Hz. Dicha señalse observa como de 640 Hz por un observador estacionario cuando la fuente se acerca a Él. ¿Cuál es la frecuencia que se observa cuando la fuente
retrocede a la misma velocidad?
2.19. Problema 15.51. Sears et al. FISICA UNIVERSITARIA. Tomo 1. Decimosegunda edición.
2.20. Problema 15.56. Sears et al. FISICA UNIVERSITARIA. Tomo 1. Decimosegunda edición.
2.21. Problema 15.68. Sears et al....