20 ejercicos resueltos sobre ondas. (SIN CORREGIR)

1. El sonido y la luz son ejemplos de ondas. Indica as diferencias entre ellas.

2. Razona como son las ondas que se dirigen hacia los bordes de un tambor cuando golpeamos verticalmente en su centro.

3. corrige las siguiente frase ¨ El medio solo oscila en una onda transversal; en las ondas longitudinales, se reaplaza ¨.

4. El cobre es algo más denso que el acero, pero este es más rígido. ¿En cual se propagara más rápido el sonido?

5. Pon dos ejemplos de ondas unidimensionales, bidimensionales y tridimensionales.

6. La nota musical la tiene, por convenio, una frecuencia de 440 Hz. Sabiendo que en el aire su longitud de onda es de 0.77 m y en el agua de 3.25 m, calcula la velocidad de propagación del sondo en estos medios.

7. La frecuencia de un movimiento ondulatorio es de 50 Hz. Calcula las longitudes de onda que corresponderán a dicho movimiento en dos medios diferentes, en las que la velocidad de propagación es de 20 m/s  y 40 m/s, respectivamente.

8. Una onda tarda 0.75 s en atravesar una piscina de 50 m. determina la velocidad con la que se ha propagado.

9. Razona si es cierta la afirmación siguiente: “La longitud de onda, como la frecuencia, depende del foco emisor de las ondas “.

10. La frecuencia de una onda es de 52 kHz. Calcula el periodo y frecuencia angular de esa onda.

11. La longitud de onda de cierta onda es de 20 cm. ¿Cual es el desfase de dos puntos separados 5 cm? ¿Y si lo están 100 cm? Expresa el resultado de fracción de onda y de grados.

12. Obtén la ecuación que relaciona la velocidad de propagación, la frecuencia angular y el número de ondas.

13. Escribe la ecuación de una onda armónica unidimensional de 20 cm. de amplitud que avanza en el sentido negativo del eje X con la velocidad de propagación de 8 m/s, si la frecuencia es de 200 Hz.

14. En una cuerda tensa en la que se propaga una onda armónica de 1 mm de amplitud, la velocidad máxima de vibración de cada punto es de 4 m/s. Calcula la frecuencia de la vibración y la frecuencia de propagación de la onda.

15. Calcula el desfase de dos puntos de una onda armónica unidimensional separados 8 mm si la velocidad de propagación es 9.6 m/s y la frecuencia es de 200 Hz.

16. ¿Cuál es la distancia mínima que separa dos puntos de una onda armónica unidimensional desfasados  20°, si el numero de ondas es k= π/6 m-1?

17. Se genera en una cuerda tensa una onda transversal cuya velocidad de propagación es 5m/s; su amplitud, 0.01m, y su longitud de onda, 0.1m. a) El numero de ondas y la frecuencia. b) La velocidad máxima que pueden tener los puntos de la cuerda.

18. El desplazamiento transversal de una perturbación en un determinado medio material viene escrito por la ecuación:

y(x.t)= 0.02 cos (x-300 · t + 800)

donde las unidades de la longitud y de tiempo utilizadas son el metro y el segundo respectivamente. Calcula:

 a) La amplitud, la longitud de onda y la frecuencia.

b) La velocidad de propagación, indica su sentido.

c) La velocidad y la aceleración de un punto de coordenada x = 10m en el instante t = 1s.

19.  En una cuerda tensa se propaga una onda descrita por la ecuación siguiente:

y(x,t)= 5 · sen (3 · x + t)

donde x se expresa en metros y t en segundos. Calcula:

a) LA velocidad de propagación de la onda.

b) La aceleración de un punto de la cuerda situado a 3m del foco en el instante t = 6s.

c) La diferencia de fase entre dos puntos de la cuerda separados 50 cm.

20. Una onda armónica que se propaga en el sentido positivo del eje X tiene un periodo de 0.2s. en un instante dado, la diferencia de fase entre dos puntos separados 60 cm. es igual a π rad. Determina: a) La longitud de onda y la velocidad de propagación de la onda. b) La diferencia de fase entre dos estados de perturbación de un mismo punto que tienen lugar en dos instantes separados por un intervalote tiempo de 2s.

SOLUCIONES: 

1.     La luz es transversal y el sonido es longitudinal.

2.    Estas son ondas mecánicas ya que transportan energía cinética, también se denominan ondas materiales, ya que necesitan un medio para propagarse.

3.    El medio oscila tanto en una onda transversal como en una onda longitudinal.

4.    Todos varían en estas magnitudes.

5.   Unidimensionales: se propagan en una cuerda elástica tensa.

Bidimensionales: la que se propagan en una lamina de acero.

Tridimensional: la luz del sol o el sonido que emite una campana

9.  La longitud de onda depende tanto del foco emisor como del medio de propagación y la frecuencia también depende del foco emisor.