Tarea 4 Ejercicios Cap Tulo 15

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EJERCICIOS
Sección 15.2 Ondas periódicas
15.1 . La rapidez del sonido en el aire a 20°C es de 344 m/s. a) Calcule la longitud de onda de una onda sonora con frecuencia de 784 Hz, que corresponde a la nota sol de la quinta octava (G5) de un piano, y cuántos milisegundos dura cadavibración. b) Calcule la longitud de onda de una onda sonora una octava más alta que la nota del inciso a).






















15.3 . ¡Tsunami! El 26 de diciembre de 2004 ocurrió un gran terremoto en las costas de Sumatra, y desencadenó olas inmensas (un tsunami) que provocaron la muerte de 200,000 personas. Gracias a los satélites que observaron esas olas desde el espacio, se pudo establecerque había 800 km de la cresta de una ola a la siguiente, y que el periodo entre una y otra fue de 1.0 hora. ¿Cuál fue la rapidez de esas olas en m/s y en km/h? ¿Su respuesta le ayudaría a comprender por qué las olas causaron tal devastación?















15.5 . BIO a) Longitudes de onda audibles. El rango de frecuencias audibles es de 20 a 20,000 Hz aproximadamente. ¿Cuál es el rango de laslongitudes de onda audibles en el aire? b) Luz visible. El rango de luz visible va de 400 a 700 nm. ¿Cuál es el rango de las frecuencias visibles de la luz? c) Cirugía en el cerebro. Los cirujanos pueden eliminar tumores cerebrales usando un aspirador quirúrgico ultrasónico, que produce ondas de sonido de 23 kHz de frecuencia. ¿Cuál es la longitud de onda de estas ondas en el aire? d) Sonido en elcuerpo. ¿Cuál sería la longitud de onda del sonido del inciso c) en los fluidos corporales, si la rapidez del sonido es de 1480 m/s pero la frecuencia es la misma?





















Sección 15.3 Descripción matemática de una onda
15.7 . Ciertas ondas transversales en una cuerda tienen rapidez de 8.00 ms, amplitud de 0.0700 m y longitud de onda de 0.320 m. Las ondas viajan en la dirección -x, y en t= 0 el extremo x = 0 de la cuerda tiene su máximo desplazamiento hacia arriba. a) Calcule la frecuencia, el periodo y el número de onda de estas ondas. b) Escriba una función de onda que describa la onda. c) Calcule el desplazamiento transversal de una partícula en x = 0.360 m en el instante t = 0.150 s.





















15.11 . Una onda sinusoidal se propaga por una cuerda estirada en el ejex. El desplazamiento de la cuerda en función del tiempo se grafica en la figura E15.11 para partículas en x = 0 y en x = 0.0900 m. a) Calcule la amplitud de la onda. b) Calcule el periodo de la onda.















Sección 15.4 Rapidez de una onda transversal
15.15 . El extremo de una cuerda horizontal se conecta a la punta de un diapasón eléctrico que hace vibrar transversalmente una cuerda a 120Hz. El otro extremo pasa por una polea y sostiene una masa de 1.50 kg. La densidad lineal de masa de la cuerda es de 0.0550 kgm. a) ¿Qué rapidez tiene una onda transversal en la cuerda? b) ¿Cuál es su longitud de onda? c) ¿Cómo cambian las respuestas de los incisos a) y b), si la masa aumenta a 3.00 kg?














15.17 .. El extremo superior de un alambre de acero de 3.80 m de longitud estásujeto al techo, y del extremo inferior se suspende un objeto de 54.0 kg. Usted observa que a un pulso transversal le toma 0.0492 s viajar de la parte inferior a la parte superior del alambre. ¿Cuál es la masa del alambre?














15.19 . Un alambre delgado de 75.0 cm tiene una masa de 16.5 g. Un extremo está sujeto a un clavo y el otro a un tornillo que puede ajustarse para variar la tensiónen el alambre. a) ¿A qué tensión (en newtons) debe ajustarse el tornillo para que una onda transversal cuya longitud de de onda es de 3.33 cm ejecute 875 vibraciones por segundo? b) ¿Con qué rapidez viajaría esta onda?













15.21 . Un oscilador armónico simple en el punto x = 0 genera una onda en una cuerda. El oscilador opera con una frecuencia de 40.0 Hz y una amplitud de 3.00 cm. La...