Fisica ondas

EJERCICIOS CAPITULO 17 MOVIMIENTO ONDULATORIO - ACÚSTICA
1. Un bloque sujeto a un resorte, oscila (sin fricción) entre los puntos B y B’ que se muestran en la figura de este ejercicio. El punto O representa la posición de equilibrio del cuerpo. Para el instante en que pasa por la posición indicada en la figura, desplazándose hacia la derecha, responda: ¿Cuál es el sentido de la fuerzarestauradora que el resorte ejerce en el bloque? b) Entonces, ¿cuál es el sentido de la aceleración que posee dicho cuerpo? c) ¿El movimiento del bloque es acelerado o retardado? 2. Considerando el movimiento del bloque del ejercicio anterior, diga en qué punto (o puntos): a) b) c) d) e) 3. Suponga que el cuerpo del ejercicio 1 en un instante determinado pasara por O, dirigiéndose hacia B, regresara a B’,y volviera a O. ¿Podríamos decir que el bloque efectuó una oscilación completa (un ciclo)? b) Un estudiante, al observar el movimiento del bloque, encontró que después de pasar por el punto O en un instante dado, volvió a pasar 100 veces consecutivas por este mismo punto. ¿Cuántos ciclos completó el cuerpo? c) Considerando que el bloque hubiese tardado 100 s en efectuar los ciclos mencionados enla pregunta anterior, ¿cuál sería entonces la frecuencia de este movimiento? d) Así pues, ¿cuál sería el valor del periodo del movimiento del bloque? 4. Suponga que en la figura 17-2a del apéndice la distancia BB’ es igual a 10 cm. Entonces, ¿cuál es el valor de la amplitud de vibración del extremo de la lámina? b) ¿Cuál es la distancia que el extremo de la misma recorre durante un intervalo detiempo igual a 2 periodos? 5. Un cuerpo realiza un movimiento armónico simple sujeto al extremo de un resorte. Diga si el tiempo que el cuerpo tarde en efectuar una vibración completa aumentará, disminuirá o no se alterará, en cada uno de los casos siguientes: a) El cuerpo es sustituido por otro de menor masa. b) El resorte es sustituido por otro más duro. c) El cuerpo se coloca en vibración conuna amplitud menor. 6. Suponga que un astronauta llevase un reloj de péndulo a la Luna. a) b) c) d) ¿El periodo del péndulo aumentaría o disminuiría? ¿Y la frecuencia del péndulo? Entonces, ¿el reloj se adelantaría o se atrasaría? Para poner a tiempo el reloj, ¿el astronauta tendrá que amentar o disminuir la longitud del péndulo? a) a) La magnitud de la fuerza que actúa sobre el bloque es máxima.La fuerza que actúa sobre el bloque es nula. La magnitud de la velocidad del bloque es máxima. La velocidad del bloque es nula. La fuerza que actúa sobre el bloque cambia de sentido. a)

Los ejercicios 7 a 10 se refieren a la figura 17-11 del apéndice que muestra una onda que se propaga en una cuerda delgada (1), y que se transmite a una cuerda (2) más gruesa. 7. Si sabemos que en la cuerda(1) la velocidad de propagación de la onda es v1 = 1.5 m/s, y que la longitud de

onda vale λ1 = 30 cm, responda: a) b) c) d) ¿Cuál es la frecuencia a la cual oscila un punto cualquiera de la cuerda (1)? ¿Qué tiempo tarda la mano de la persona en realizar una oscilación completa? ¿Cuántas vibraciones por segundo efectúa el punto de unión de ambas cuerdas? ¿Cuál es la frecuencia de la onda que sepropaga en la cuerda (2)?

8. Siendo v2 = 1.0 m/s la velocidad de propagación de la onda en la cuerda (2), determine la distancia entre dos crestas consecutivas en dicha cuerda. 9. 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, ¿cuánto tiempo tardará este pulso enllegar al extremo de la cuerda (2) unida a la pared?

10. Suponga que aumentamos la frecuencia de oscilación de la mano de la persona. En estas condiciones: La frecuencia de la onda en la cuerda (1), ¿aumentará, disminuirá o no se alterará? ¿Y la frecuencia de la onda en la cuerda (2)? b) ¿Los valores de v1 y v2 se modificarán? Explique. c) Los valores de las longitudes de onda en ambas cuerdas,...