Fisica

PROBLEMAS RESUELTOS SOBRE ONDAS

Lo que se debe recordar * Una onda es un transporte de energía. Tenemos una onda transversal cuando las partículas oscilan perpendicularmente a la dirección depropagación de la onda, y una longitudinal cuando las partículas oscilan en la misma dirección que viaja la onda. * Frente de onda es la superficie o la curva que pasa por todos los puntos del medioalcanzados por la onda al mismo tiempo (onda esférica, circular, plana…) y los rayos son las rectas perpendiculares a los frente de onda (rayos luminosos, sonoros..). * La longitud de onda es λ=vT = v/f yel número de onda es 2π/λ. Siendo T el periodo * La ecuación de una onda es y=Acos(wt – kx), si para t=0, x=0, y=A. Se dirige hacia los +x * La ecuación de una onda es y=Asen(wt – kx), si para t=0,x=0, y=0. Se dirige hacia los +x * La velocidad de las onda transversales es v=√(T/µ), siendo T la tensión de la cuerda en Newtons(N) y µ la densidad lineal en kg/m

Problema 1 Un estudiante nota quelas ondas en una cubeta corren a una velocidad de 15cm/s, y que la distancia entre dos máximos es de 3cm ¿Cuál es el período de estas ondas? Solución La distancia entre dos máximos es λ λ= vT dondeT=3/15=0.2 s Problema 2 Sobre la superficie de una piscina, un vibrador vertical tiene un movimiento armónico simple de amplitud 4cm y de frecuencia 5Hz. La velocidad de las ondas en la superficie delagua es 50cm/s. a. ¿Cuás es la ecuación del movimiento del vibrador. Si la elongación es 0 para t=0 Solución La ecuación debe ser de la forma y=Asenwt, para que se cumpla la condición y=o, para t=0Aquí tenemos: A=4cm, w=2πf=10πrad/s

Y la ecuación del vibrador es: y=4sen10πt b. ¿Cuál es la ecuación de la onda que se produce? La ecuación es de la forma y=Asen(wt-kx) con k=2π/λ; λ=v/f=50/5 =10cmk=2π/10 = π/5 rad/s Entonces la ecuación de la onda nos queda: y=4sen(10πt –πx/5) c. ¿Cuál es la vmax de una molécula de la superficie? Como vimos anteriormente vmax=Aw=4*10π = 40π cm/s d. ¿Cuál es...