Ejercicios

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER - ESCUELA DE F´ ISICA ´ SEGUNDO EXAMEN PARCIAL, FISICA III, PRIMER SEMESTRE 2009 LUNES 3 DE AGOSTO - TIEMPO: 1.5 HORAS

NOTA:

NOMBRE:

GRUPO:

´ CODIGO:1. (valor 1) Dos ondas cuyas funciones est´n dadas por y1 (x, t) = A sin(ωt − kx) y y2 (x, t) = A sin(ωt + kx); a donde A = 6 m, ω = 1500 Hz y k = 250 m−1 ; se superponen para producir ondasestacionarias en una cuerda fija en un solo extremo. Calcular: a) La longitud de onda y la velocidad de fase para las ondas viajeras. b) La ecuaci´n de onda estacionaria resultante. c) Si la longitud de lacuerda es L = 50 m, calcule o la posici´n del nodo para el segundo arm´nico. o o

2. (Valor 1) Una cuerda de 20 m de longitud, tiene una masa de 0, 06 Kg y est´ sometida a una tensi´n a o de 50 N . Alo largo de la cuerda se propaga una onda de frecuencia 200 Hz y amplitud 1 cm. a) ¿Cu´l a es la energ´ total de las ondas en la cuerda? b) ¿Cu´l es la potencia transmitida que pasa por un punto ıa adeterminado de la cuerda?

3. (Valor 1,5) Los cables 1, 2 y 3 est´n unidos en los puntos A y B, seg´n se indica en la figura. Los tres cables a u est´n sometidos a la misma tensi´n F . Suponiendodimensiones transversales despreciables, sus respectivas a o densidades lineales µ1 , µ2 y µ3 est´n relacionadas de la siguiente forma, µ1 = µ3 = 4µ y µ2 = µ. Una onda a transversal yi (x, t) = A cos(ωt− kx) incide en el cable 1 y se propaga por el mismo. Hallar las funciones de ondas reflejadas y transmitidas: a) En el punto A. b) En el punto B.
1 F A 2 B 3 F x

4. (Valor 1,5) Un agente detransito en reposo desea medir la rapidez de un veh´ ıculo que se aleja de ´l. Para e esto emite un sonido de frecuencia f = 4 kHz, hacia el veh´ ıculo. El agente escucha su propio sonido m´s el a sonidoreflejado por el veh´ ıculo, percibiendo 20 pulsaciones en un segundo. Tomando v = 340 m/s como la velocidad del sonido en el aire. ¿Con qu´ rapidez se mueve el veh´ e ıculo?

sin(A ± B) = sin A cos...