Ondas_mecanicas

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
INSTITUTO DE CIENCIAS FISICAS
FÍSICA B

IITermino 2006
ONDAS MECANICAS

1. La velocidad de una onda depende de:
a) sólo de la frecuencia
c) sólo del medio en el que se propaga

DEBER # 6

b) sólo de la longitud de onda
d) sólo de la frecuencia angular

2. Una onda longitudinal de frecuencia 250hz, viaja a lo largo de una barra de hierro y pasa de la barrahacia el aire. La rapidez de la onda es 4.9x104m/s en hierro y de340m/s en aire, entonces:
a) La longitud de onda en el hierro es mayor que en el aire
b) La longitud de onda en el hierro es menor que en el aire
c) La longitud de onda en el hierro es igual que en el aire
3. Escriba la ecuación de una onda que viaja en dirección negativa a lo largo del eje x y tenga una
amplitud de 1.12cm, unafrecuencia de 548hz y una velocidad de 326m/s
Resp.- 1.12cmsen(10.56m −1 x + 3443.185s −1t )
4. Para la onda descrita por la relación y = 0.08 sen (0.24 x − 30t ) donde x, t están en metros y en
segundos respectivamente. Determine:
a) la velocidad de propagación de la onda
b) La velocidad y aceleración transversal máxima
Resp.- a) 125m/s b) 2.4m/s , 72m/s
5. Si un objeto flota en el agua en reposo,cuando un tren de onda pasa por el sitio, se observa que el
objeto ejecuta un movimiento elíptico, con desplazamientos cíclicos horizontales y verticales. Se
puede entonces decir que la onda en la superficie del agua es:
a) solamente transversal
c) longitudinal y transversal
b) solamente longitudinal
d) no se puede saber
6. Una partícula oscila con un movimiento ondulatorio de tal forma que sudesplazamiento varia de
acuerdo con la expresión y = 5 cos(3 x − 2t + π / 6) Donde x está en cm. y t en segundos. En t = 0 y x
= 3 encuentre:
a) la longitud de onda
b) Su velocidad, su aceleración
c) Determine el periodo y la amplitud del movimiento
7. Dadas las siguientes ondas mecánicas:
y = 10 sen(5 x − 4t + π / 3)
y = 6 cos(5 x − 4t − π / 4)
Halle la ecuación de la onda resultante.
Resp.- 15.86sen(5 x − 4t + 54.386°)
v=

T

;
μ T es la
8. Demuestre que la velocidad de una onda transversal en una cuerda homogénea es
tensión en la cuerda y μ es la densidad lineal de la cuerda. De la ecuación
y = 1.8sen ( 223 .8 x + 317 t ) la cuerda está sometida a una tensión de 16.3N. Halle la densidad lineal

de la cuerda.
Resp.- 8.125kg/m
9. Señale VERDADERO O FALSO. En una cuerda tensa…..

a)
b)
c)
d)e)

A mayor longitud mayor velocidad de la onda (densidad y tensión constantes)
A mayor densidad menor velocidad de la onda (longitud y tensión constante)
A mayor tensión mayor velocidad de la onda (longitud y densidades constantes)
Si duplicamos la tensión se duplica la velocidad de la onda
Al incrementar densidad reducimos la velocidad de la onda

10. ¿Cuál es la longitud de onda de la onda de lafigura?

a) d

b) 2d

c) 7d

d) 8d

e) 4d

11. En ambos gráficos las cuerdas tienen una masa de 20g. En el grafico A determine la velocidad de la
onda en la cuerda 2 y en B determine el tiempo que se demora en recorrer un pulso toda la cuerda
toda la cuerda.
Resp,. a) 65.64m/s b) 9.1ms
//////////////////////////////////////////////
50o
30o
B

L = 1m

m = 10 Kg.
Figura A
12. Demuestre que larapidez de una onda longitudinal en un fluido con módulo de
volumen B y
B
v=
ρ ; también demuestre que la rapidez de una onda longitudinal en una varilla
densidad ρ es:
Y
v=
ρ
sólida con módulo de Young Y y densidad ρ es:
13. Si dos cuerdas de diferente grosor se unen en los extremos y el conjunto es perturbado provocando
una onda transversal, cuando está onda va de una cuerda a la otra:
a) lavelocidad no cambia
c) la frecuencia no cambia
b) la longitud de onda no cambia
d) ninguna
14. Calcule el esfuerzo (F/A) a que debe someterse un alambre estirado con módulo de Young Y para
que la rapidez de las ondas longitudinales sea 20 veces la de las transversales.
Resp.- Y/400
15. Ondas transversales de 0.8mm de amplitud viajan a 60m/s a lo largo de una cuerda cuya densidad
lineal es de 3.5kg/m. En...