Óptica Y Aústica

Problemas por unidad de la metería: Óptica y Acústica.

Unidad 1.- Ondas.
1.- La velocidad de la luz en el vacio es aproximadamente de 3x108 m/s. Calcule la longitud de onda de la luz lacual tiene una frecuencia de 5x1014 Hz. Compárela con la longitud de onda de una onda electromagnética de 60Hz.
Solución:

Para la onda electromagnética de 60Hz

Se observa que aunque las dosson ondas electromagnéticas y se propagan a la misma velocidad en el vacio la longitud de onda es muy deferente entre ellas.

2.-Es posible generar ondas ultrasónicas en cristales con longitudes deonda similares a las de la luz (5x10-5cm) pero con frecuencias más bajas (6x108Hz). Calcule la velocidad de propagación de dicha onda.
Respuesta:

3.- Un joven en un barco sobre un lago estámirando las olas que parecen una sucesión infinita de crestas idénticas, produciéndose con un intervalo de tiempo de 0.5s. Si cada perturbación tarda 1.5s en cubrir la extensión del barco de 4.5m. Cuál esla frecuencia, el periodo y la longitud de onda de las olas?
Respuesta:
; ;

4.-Demuestre que las siguientes funciones son soluciones de la ecuación de onda.
a)
b)
Respuesta:
a) Si essolución de la Ec.de onda; b) Si es solución de la Ec.de Onda

5.-Establezca cuales de las expresiones siguientes describen ondas viajeras, cual es la dirección de propagación y velocidad.
a)
b)
c)Respuesta:
a) Si es onda, porque es solución de la Ec.de onda. Con velocidad de propagación y se propaga en la dirección de las “y” positivas.
b) No es onda, porque no es solución de la Ec.de onda.c) Si es onda, porque es solución de la Ec.de onda. Con velocidad de propagación y se propaga en la dirección de las “x” negativas.

6.- Escriba una expresión en coordenadas cartesianas para unaonda plana armónica de amplitud “A” y frecuencia “w”, que se propaga en la dirección positiva de “x”.
Respuesta:

7.- Escriba una expresión en coordenadas cartesianas para una onda plana...