Movimiento Ondulatorio

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:
a)

¿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)

La magnitud de la fuerza que actúa sobre el bloque es máxima.
La fuerza que actúa sobre elbloque 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.

3.
a)

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, alobservar 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 en la pregunta
anterior, ¿cuál sería entonces la frecuencia de este movimiento?
d) Así pues, ¿cuál sería elvalor del periodo del movimiento del bloque?
4.
a)

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 de tiempo igual a 2 periodos?
5. Un cuerpo realiza un movimiento armónico simple sujeto al extremo deun 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 con una 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?

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 auna 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 elpunto de unión de ambas cuerdas?
¿Cuál es la frecuencia de la onda que se propaga 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 longitudde cada cuerda es igual a 120 cm, ¿cuánto tiempo tardará este pulso en llegar 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:
a)

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...