ondas
INSTRUCCIONES GENERALES Y VALORACIÓN
La prueba consiste de dos opciones, A y B, y el alumno deberá optar por una de las opciones y resolver las tres
cuestiones y los dos problemas planteados en ella, sin que pueda elegir cuestiones o problemas de diferentes opciones. Cada cuestión o problema puntuará sobre un máximo de dos puntos. No se contestará ninguna
pregunta en este impreso.
OPCIÓN A
Cuestión 1.
a) Al colgar una masa en el extremo de un muelle en posición vertical, éste se desplaza 5 cm; ¿de que
magnitudes del sistema depende la relación entre dicho desplazamiento y la aceleración de la grave
dad?
b) Calcule el periodo de oscilación del sistema muelle masa anterior si se deje oscilar en posición hori
zontal (sin rozamiento). Dato: aceleración de la gravedad g = 9,81 m/s2
Cuestión 2. Escriba la expresión matemática de una onda armónica transversal como una función de X
(distancia) y t (tiempo) y que contenga las magnitudes indicadas en cada uno de los siguientes apartados:
a)
b)
c)
d)
Frecuencia angular ω y velocidad de propagación v
Período T y longitud de onda λFrecuencia angular ω y número de onda k
Explique por qué es una función doblemente periódica
Cuestión 3. Una onda sonora que se propaga en el aire tiene una frecuencia de 260 Hz.
a) Describa la naturaleza de la onda sonora e indique cuál es la dirección en la que tiene lugar la
perturbación, respecto a la dirección de propagación.
b) Calcule el periodo de esta onda y su longitud de onda. Datos: velocidad del sonido en el aire v = 340 m∙s1
Problema 1. Una onda armónica transversal se desplaza en la dirección del eje X en sentido positivo y tiene
una amplitud de 2 cm, una longitud de onda de 4 cm y una frecuencia de 8 Hz. Determine:
a)
b)
c)
d)
La velocidad de propagación de la onda
La fase inicial, sabiendo que para X=0 y t=0 la elongación es y=2 cmLa expresión matemática que representa la onda
La distancia mínima de separación entre dos partículas del eje X que oscilan desfasadas π/3 rad.
Problema 2. Una masa de 2,5 Kg está unida a un muelle horizontal cuya constante recuperadora es k=10
N/m. El muelle se comprime 5 cm desde la posición de equilibrio (x=0) y se deja en libertad. Determine:
a) La expresión de la posición de la masa en función del tiempo, x=x(t)
b)Los módulos de la velocidad y de la aceleración de la masa en un punto situado a 2 cm de la posición de
equilibrio
c) La fuerza recuperadora cuando la masa se encuentra en los extremos de la trayectoria
d) La energía mecánica del sistema oscilante
Nota: considere que los desplazamientos respecto a la posición de equilibrio son positivos cuando el muelle está
estirado.
EXAMEN FÍSICA 2ºBACHILLERATO – TEMA 3: ONDAS
OPCIÓN B
Cuestión 1. El nivel de intensidad sonora de la sirena de un barco es de 60 dB a 10 m de distancia. Supo
niendo que la sirena es un foco emisor puntual, calcule:
a) El nivel de intensidad sonora a 1 km de distancia.
b) La distancia a la que la sirena deja de ser audible.
Dato: Intensidad umbral de audición I0 = 1012 W m2Cuestión 2. Un objeto de 2,5 Kg está unido a un muelle horizontal y realiza un movimiento armónico simple
sobre una superficie horizontal sin rozamiento con una amplitud de 5 cm y una frecuencia de 3,3 Hz. Deter
mine:
a) El período del movimiento y la constante elástica del muelle
b) La velocidad máxima y la aceleración máxima del objetoCuestión 3. El periodo de una onda transversal que se propaga en una cuerda tensa es de 2∙10 3 s. Sabiendo,
además, que dos puntos consecutivos cuya diferencia de fase vale π/2 rad están separados una distancia de 10
cm, calcule:
a) la longitud de onda
b) la velocidad de propagación
Problema 1. Un punto material oscila en torno al origen de coordenadas en la dirección del eje Y, según la
expresión:
y=2sen
t ...
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