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Guía de problemas: “Ondas”


• Movimiento Ondulatorio

1. Una onda sonora se propaga con una frecuencia de 262 Hz y posee una longitud de onda de 1,2 m ¿Cuál es la velocidad de propagación?


2. Una onda sonora generada por una sirena distante 515 m se escucha 1,5 seg más tarde:
a) ¿Cuál es su velocidad de propagación?
b) Si la frecuencia es de 436 Hz¿cuál es su periodo?
c) ¿Cuál es su longitud de onda?

3. ¿Cuál es la longitud de una onda electromagnética cuya frecuencia es 99,5 MHz (megahertz)?


4. Para una frecuencia de 2x102 Hz, una onda sonora posee una longitud de 170 cm:
a) ¿Cuál debe ser la frecuencia para que, en el mismo medio, la longitud de onda se reduzca a la tercera parte?
b) El mediode propagación ¿puede ser en el aire?
5. Si el sonido viaja a 340 m/s y la distancia Tierra - Luna es 3,8x108 m ¿cuánto tiempo emplea el ruido de una explosión lunar en llegar a la Tierra?
6. En el estudio de una onda transversal, una persona observa que pasan por un punto 12 crestas en 3 seg. Si la distancia entre crestas es de 0,8 metros:
a) ¿Cuál es la velocidad de propagación?b) ¿Cuál es la frecuencia y el período de la onda?

7. Se mide un pulso a lo largo de una cuerda delgada unida a otra más gruesa que se encuentra sujeta a la pared. Describir que sucede con la onda cuando:
a) alcanza el punto de unión entre las cuerdas.
b) alcanza el punto de unión con la pared.

8. El sonido emitido por los murciélagos tiene unalongitud de onda de 3,5 milímetros.
a) ¿Cuál es su frecuencia en el aire?
b) ¿A qué distancia del murciélago se encuentra un objeto, sabiendo que el animal recibe la onda reflejada 1,1 segundos después de haber sido emitida?

9. El oído humano es sensible a frecuencias sonoras dentro de un rango comprendido entre 20 y 20.000 Hz. ¿Cuáles son las longitudes de onda en elaire y en el agua de dichas frecuencias del intervalo de audición?
vAire = 340 m/s vAgua = 1.500 m/s


10. Teniendo en cuenta que para una onda sonora a mayor frecuencia corresponde un sonido más agudo. Explicar qué escucha la persona que se encuentra debajo de un parlante enganchado a un resorte como se muestra en la figura 1, cuando se emite un sonido determinado:

a) Elparlante esta quieto
b) El parlante oscila de arriba a abajo







11. Un barco emite simultáneamente un sonido dentro del agua y otro por el aire (v=343m/s). Otro barco detecta los sonidos con diferencia de 2 seg. Calcular la distancia que separa los barcos. Asuma que la velocidad del sonido en el agua del océano es 1520m/s.


12. Hallar la frecuencia y el período delas ondas que se encuentran representadas en los siguientes gráficos:

13. Hallar la onda resultante mediante la suma de las ondas 1 y 2 representadas en los siguientes gráficos:

Ondas en el espacio y en el tiempo

• Ecuación de Onda

14. La ecuación de una onda sonora plana es:
[pic] (Sistema internacional)
Calcular la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de propagación.15. La función de onda correspondiente a una onda armónica en una cuerda es
[pic]
siendo medidos x en metros y t en segundos.
a) ¿En qué dirección se mueve la onda y cuál es su velocidad?
b) ¿Hallar la longitud de onda, la frecuencia y el período de la onda?
c) ¿Cuál es el desplazamiento máximo de un segmento cualquiera de la cuerda?

16. Una onda se muevehacia la derecha a lo largo de una cuerda con una velocidad de 5 m/s. Su frecuencia es de 50 Hz y su amplitud es de 0,15 m. Escriba su función de onda.

17. Dos ondas armónicas se desplazan por un alambre tenso y largo. Sus funciones de onda son:
[pic]
[pic]
siendo los valores de ψ y x en metros y t en segundos. Dibujar ambas ondas, sumarlas gráficamente y escribir la función de onda...
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