1 Bienaventurados los de limpio corazón, porque ellos verán a Dios.Mateo 5:8 THE ANTOFAGASTA BAPTIST COLLEGE Profesor: José Tapia T. N OTA: Subsector: Física Nivel: NM1 Año: 2011 Nombre y apellidos: Fecha: ____/____/___ ________________________________________________________________________ ______ Curso: Nºlista: _____ Puntaje __46___ total: Puntaje obtenido: ______ Contenidos: Ondas mecánicas, electromagnéticas, longitudinales, transversales, estacionarias, viajeras. Difracción, resonancia, efecto Doppler, longitud de onda, amplitud, nodos, antinodos, rapidez de propagación, frecuencia y período de una onda . Instrucciones generales • Esta prueba tiene un nivel de exigencia 65% • En item de selección múltiple, en el caso que corresponda, NO se aceptan respuestas sin desarrollo • Use lápiz grafito 1.- Una onda ultrasónica de 100 kHz viaja a través del aire a 340 m/s y se refracta hacia cierto medio, aumentando su velocidad al doble. ¿Cuál es el valor de la longitud de onda de esta perturbación en el segundo medio de propagación? 2 puntos a) 0,0034 m b) 0,0017 m c) 0,0068 m d) 34.000 m e) 6.800.000 m 2.- En una cuerda de 9 metros de largo, se generan ondas estacionarias de tal forma que se observan 4 nodos (incluyendo los extremos de la cuerda). Si las ondas se producen con una frecuencia de 8 Hz, ¿con qué rapidez se propagan las ondas en la cuerda? 2 puntos a) 6 m/s b) 8 m/s c) 9 m/s d) 18 m/s e) 48 m/s 3.- Las ondas estacionarias se producen por la superposición entre las ondas incidentes y su reflexión en un medio acotado. En las cuerdas, normalmente se establecen ondas estacionarias, como la que se ilustra en la figura. 2 puntos Si la distancia entre los extremos fijos de la cuerda es 60 centímetros y hay, incluidos los extremos, 4 puntos estacionarios o nodos, ¿cuál es la longitud de onda de las ondas que interfieren en la cuerda? a) b) c) d) e) 20 cm 40 cm 60 cm 80 cm 100 cm 2 4.- En una onda, “el valor de la velocidad de propagación depende de la”: 1 punto I. Amplitud. II. Longitud de onda. III. Frecuencia. a) Sólo I 5.I. II. III. b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) II y III 1 punto Las ondas mecánicas transportan materia y las electromagnéticas no. El sonido es una onda bidimensional. La frecuencia es el tiempo que tarda una onda en cumplir un ciclo Principio del formulario a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) Ninguna A continuación se hacen algunas afirmaciones en relación a las ondas: Es(son) verdadera(s) 6.- Una onda en una cuerda se propaga con una velocidad de 18 m/s. Si el período de la onda es de 0,8 s. ¿Cuál será su longitud de onda?: 2 puntos a) 0,44 m b) 1,44 m c) 2,25 m d) 14,4 m e) 22,5 m 7.- El sonar de los murciélagos requiera que la longitud de onda del sonido que emiten, sean, a lo menos, del tamaño de su presa. Entonces, si la rapidez del sonido es de 350 m/s, la frecuencia máxima necesaria de un chillido de murciélago para detectar una mosca de 5 mm es: (sugerencia pasar de mm a metros). 2 puntos a) 7 Hz b) 70 Hz c) 1.750 Hz d) 70 kHz e) 7 kHz 8.- Una onda se propaga a lo largo de una cuerda, de modo que en 0,5 segundos recorre 18 metros, como lo indica la figura. Entonces, su longitud de onda medida en metros, es: 2 puntos a) 36 b) 18 c) 12 d) 9 e) 6 9.- La frecuencia de la onda del problema anterior (Nº 8) es: 2 puntos a) b) c) d) 1,5 Hz 3 Hz 4,5 Hz 6 Hz ..Si un sonido producido en un submarino pasa desde el agua hacia el aire . La figura representa una onda estacionaria en una cuerda en que los extremos están fijos. II. Frecuencia. ¿con qué rapidez se propaga? 2 puntos a) 1/45 m/s b) 45 m/s c) 90 m/s d) 180 m/s e) 340 m/s 14.. Longitud de onda III.¿Cuál (es) de las siguientes magnitudes varía por efectos del fenómeno de difracción? 1 punto I.3 e) 9 Hz 10.Las ondas estacionarias son muy frecuentes en los sonidos generados por los diferentes instrumentos musicales.. entonces su: 1 punto a) rapidez de propagación permanece constante b) período aumenta c) longitud de onda disminuye d) tono aumenta e) tono disminuye 15.Una onda longitudinal de 90 Hz tiene una longitud de onda de 2 metros..Cuando el sonido pasa del aire al agua.Las ondas mecánicas no se pueden desplazar en: 13. ¿qué sucede con su frecuencia y longitud de onda? 1 punto Frecuencia a) b ) c) d ) e ) Permanece igual Disminuye Permanece igual Aumenta Todas las anteriores son falsas Longitud de onda Disminuye Aumenta Aumenta Disminuye 11.. Si la longitud de onda es 18 cm. Rapidez de propagación a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) II y III e) Ninguna de los anteriores 1 punto a) b) c) d) e) El aire El agua Los sólidos Un medio elástico Ninguna de las anteriores 12. ¿cuál es el valor de la la longitud de la cuerda? 2 puntos . la luz puede ser descrita mediante un modelo ondulatorio. Ondas transversales. e) La luz se refracta y el sonido no.1 Hz b) 2 Hz c) 1 Hz d) 3 Hz e) Ninguna de las anteriores 19.El fenómeno de la resonancia no sólo está presente en la música.Un niño mueve transversalmente una cuerda de 20 metros. ¿cuántos pulsos completos (vibraciones) caben en la cuerda? 2 puntos a) 80 b) 5 c) 0. b) La luz puede propagarse en el vacío y el sonido no. c) La luz se refleja y el sonido no. Determina la frecuencia de la onda 2 puntos a) 0. ¿Qué característica deben poseer dos objetos para que puedan formar un sistema resonante? 1 punto .Al igual que los fenómenos sonoros.8 e) 1/1. lo que permite establecer algunas similitudes entre luz y sonido. cada 2 segundos. Ondas mecánicas. sino que en varias situaciones presentes en nuestra vida cotidiana..Al pescador en el bote descrito. III. Son solamente mecánicas No requieren de un medio material para propagarse Se propagan en forma perpendicular a la dirección de las oscilaciones Principio del formulario a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y III e) II y III Es o son verdadera (s): 20. Sin embargo. 17... con una frecuencia de 3 Hz. le pasan al lado 3 montes consecutivos de onda. Ondas no periódicas.. d) El sonido se superpone o interfiere y la luz no. 18. también se observan importantes diferencias.8 21.Las ondas que carecen de un período definido de oscilación se denominan: 1 punto a) b) c) d) e) Ondas periódicas. II. incluso catástrofes.4 a) b) c) d) e) 9 cm 18 cm 27 cm 36 cm 47 cm 16.Respecto de las ondas longitudinales se afirma lo siguiente: 1 punto I. Si los pulsos viajan a través de la cuerda con una rapidez de 12 m/s. ¿Cuál de las siguientes opciones señala una diferencia entre sonido y luz 1 punto a) El sonido se difracta y la luz no. Ondas mixtas...2 d) 1. presión. es: 2 puntos a) 2 : 3 . 22. En ambos medios la frecuencia no varía. e) En la onda longitudinal. d) Variar el timbre del sonido. las partículas oscilan en la dirección de la propagación 23.. Cuando la perturbación llega al corcho. d) Tiene un movimiento oscilatorio en dirección horizontal.Se deja caer suavemente un pequeño trozo de piedra a un estanque con agua en reposo.Para aumentar la rapidez del sonido a través de un gas confinado en una cámara hermética. Poseer la misma frecuencia natural de vibración. y en un medio Y el mismo sonido se propaga con una longitud de onda de 8 m. e) Empieza a desplazarse en torno al punto donde se dejó caer la piedra 25. La relación entre la velocidad de la onda en el medio X respecto al medio Y. Respecto de ella. e) Aumentar la elasticidad del gas. podemos señalar que: 2 puntos a) Entre A y B hay 3 longitudes de onda b) La longitud de onda es de 8 cm c) Su amplitud es de 4 cm d) La frecuencia es de 10 Hz e) La longitud de onda es de 20 cm 24.Según la clasificación de las ondas.Si la longitud de onda sonora en un medio X es de 2 m. b) Una onda electromagnética se puede propagar en el vacío. El sonido que oímos habitualmente y que se propaga por el aire corresponde a una onda.. d) Una onda estacionaria no propaga energía. 1 punto a) Mecánica y longitudinal b) Mecánica y transversal c) Electromagnética y longitudinal d) Electromagnética y transversal e) Electromagnética y estacionaria 26. etc. c) Una onda viajera se propaga en un solo sentido.. este: 1 punto a) Es arrastrado por la onda.. ¿Cuál de de las siguientes alternativas es falsa? 1 punto a) Una onda mecánica se propaga en medios materiales. Estar en las mismas condiciones (temperatura. A cierta distancia se encuentra flotando un trozo de corcho.Las ondas se pueden clasificar de acuerdo a diferentes criterios. es posible: 1 punto a) Aumentar la frecuencia del sonido b) Variar las dimensiones de la habitación c) Aumentar la longitud de onda del sonido. se produce una perturbación (onda) que se transmite por su superficie. 27. Poseer la misma forma..La figura representa una onda estacionaria generada en una cuerda. b) Se adelanta al movimiento de la onda c) Sube y baja quedando finalmente en la posición original.5 a) b) c) d) e) Ser del mismo material..) Emitir sonidos de igual timbre al vibrar. ____De acuerdo al sentido de propagación. . emita un sonido y se propaga en el interior de la Catedral Antofagasta. 3.____Si una onda incidente se transmite de un medio a otro. II. El fenómeno de reflexión se puede dar también en las ondas sonoras. la velocidad de las ondas depende la frecuencia con que vibren las cuerdas. tiene la propiedad de reflejarse 8._____Las ondas de los temblores son infrasónicas 7. Marque con un V si la afirmación es correcta y una F si la respuesta es falsa. siempre y cuando estas encuentran una superficie dura en su camino. Es (son) correcta (s): a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) II y III ITEM II. Nota: las respuestas falsas se justifican 5 puntos ( 0. 5.6 b) c) d) e) 1:2 1:1 1:4 3:4 28._____Los ultrasonidos tienen frecuencias mayores a 20.____ Cuando una onda se transmite ó permite el ingreso de la onda a través de un nuevo medio. la altura del sonido depende de la amplitud de la onda sonora.____ Resonancia. y en el cual.____Si la onda incidente choca con un nuevo medio y llega formando un ángulo respecto a la perpendicular. se afirma que: 1 punto I..____Supongamos que usted. III.000 hz 6. es la propiedad que tienen algunos cuerpos de ponerse a vibrar cuando en sus cercanías se emite el sonido que ellos son capaces de producir 2._____Las ondas estacionarias resultan de una combinación de dos ondas viajeras. puede suceder que la onda se refracte. entonces esta onda tiene la propiedad de la reflexión del sonido. las ondas se clasifican en ondas viajeras y estacionarias 9.Respecto del sonido generado por un violín. entonces la onda del nuevo medio cambia de rapidez y además de frecuencia 4. la forma de las ondas emitidas está determinada por la forma del violín. la onda incidente al chocar con una superficie dura y en un punto fijo. 10. a este fenómeno de le conoce como refracción de la onda.5 c/u) 1. entonces al transmitirse al otro medio cambia la dirección de su propagación. 5.. Si las ondas se producen con una frecuencia de 8 Hz.En una cuerda de 9 metros de largo. aumentando su velocidad al doble.Las ondas estacionarias se producen por la superposición entre las ondas incidentes y su reflexión en un medio acotado. normalmente se establecen ondas estacionarias. como la que se ilustra en la figura.. 1ª medio. Ondas año 2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 c e b e e d d c b c e e 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 d c d c b c a b c d b c 25 26 27 28 a e d b Respuestas: 1. ¿cuál es la longitud de onda de las ondas que interfieren en la cuerda? a) b) c) d) e) 20 cm 40 cm 60 cm 80 cm 100 cm = Longitud de la cuerda 60 cm = 40 cm Solución: Longitud de onda : λ . se generan ondas estacionarias de tal forma que se observan 4 nodos (incluyendo los extremos de la cuerda).2. 6.4. 4 puntos estacionarios o nodos. ¿con qué rapidez se propagan las ondas en la cuerda? Solución: Longitud de onda : λ = Longitud de la cuerda = 9 m = 6 m N° de vibraciones 1. incluidos los extremos. En las cuerdas. Si la distancia entre los extremos fijos de la cuerda es 60 centímetros y hay. ¿Cuál es el valor de la longitud de onda de esta perturbación en el segundo medio de propagación? Solución: V = 340 m/s• 2 = 680 m/s Longitud de onda : λ = V = 680 m/s___ = 0.0068 m f 100 •1000/s 2.7 Respuestas_ 1.5 • Rapidez de propagación: V = λ f = 6 m • 8 = 48 m/s s 3..Una onda ultrasónica de 100 kHz viaja a través del aire a 340 m/s y se refracta hacia cierto medio.3. 8 s. a lo menos.5 s recorre 18 m como indica la figura.000 mm/s s . de modo que en 0. 1 m = 1. longitud de onda: λ = 5 mm frecuencia: f = V = 350.El sonar de los murciélagos requiera que la longitud de onda del sonido que emiten.44 m 2.000 mm V = 350· (1.Una onda en una cuerda se propaga con una velocidad de 18 m/s. Si el período de la onda es de 0..La frecuencia de la onda del problema anterior (Nº 8) es: a) b) c) d) e) 1. ¿con qué rapidez se propaga? Solución: Rapidez de propagación: V = λ • f = 2 m • 90 = 180 m/s s ..8 s = 14. Entonces. la frecuencia máxima necesaria de un chillido de murciélago para detectar una mosca de 5 mm es:: 2 puntos a) 7 Hz b) 70 Hz c) 1. del tamaño de su presa..5 9.4 m Solución: Longitud de onda : λ 7.. si la rapidez del sonido es de 350 m/s.000 mm) = 350. sean.Una onda longitudinal de 90 Hz tiene una longitud de onda de 2 metros.5 Hz 6 Hz 9 Hz Solución: frecuencia: f = Nº de vibraciones = 1.8 N° de vibraciones 1.Una onda se propaga a lo largo de una cuerda inextensible.5_ = 3 Hz Tiempo 0. Entonces su longitud de onda es: Solución: Longitud de onda: λ = Longitud de la cuerda = 18 m = 12 m Nº de vibraciones 1.000 mm/s = 70. ¿Cuál será su longitud de onda?: a) b) c) d) e) 0.44 m 1.5 6.000/s = 70 kHz λ 5 mm 8.5 s 13.750 Hz d) 70 kHz e) 7 kHz Solución: Sea V = 350 m/s .5 m = V ∙T = 18 m/s ∙0.5 Hz 3 Hz 4.4 m 22.25 m 14.. ¿cuál es el valor de la la longitud de la cuerda? 2 puntos a) 9 cm b) 18 cm c) 27 cm d) 36 cm e) 47 cm Solución: Nº de vibraciones= 2 . ¿cuántos pulsos completos (vibraciones) caben en la cuerda? 2 puntos a) 80 b) 5 c) 0.Un niño mueve transversalmente una cuerda de 20 metros. Si la longitud de onda es 18 cm. f = 3 Hz = 3 s V = L • F .2 d) 1.8 e) 1/1..8 Solución: V = λ • F .1 Hz d) 3 Hz e) Ninguna de las anteriores Solución: Nº de ciclos = 2 Tiempo: 2 s Frecuencia: f = Nº de ciclos tiempo f= 2__ = 1 = 1 Hz 2s s 20. Determina la frecuencia de la onda 2 puntos a) 1 Hz b) 2 Hz c) 0. V = 12 m/s . n° de vibraciones: n = L • f = 20 m• 3/s = 5 pulsos completos N v 12 m/s . Si los pulsos viajan a través de la cuerda con una rapidez de 12 m/s. cada 2 segundos.9 15.. con una frecuencia de 3 Hz.Las ondas estacionarias son muy frecuentes en los sonidos generados por los diferentes instrumentos musicales. le pasan al lado 3 montes consecutivos de onda. La figura representa una onda estacionaria en una cuerda en que los extremos están fijos.Al pescador en el bote descrito. longitud de onda: λ = 18 cm Longitud de la cuerda: L = λ ∙ (Nº de vibraciones) = 18 cm ∙ 2 = 36 cm 18. λ = Longitud de la cuerda = L N° de vibraciones n .. las ondas se clasifican en ondas viajeras y estacionarias . y en el cual.___v__De acuerdo al sentido de propagación. 5.Si la longitud de onda sonora en un medio X es de 2 m. La relación entre la velocidad de la onda en el medio X respecto al medio Y. puede suceder que la onda se refracte. λ y = y = 8 m Vx = x• fx .La figura representa una onda estacionaria generada en una cuerda. v El fenómeno de reflexión se puede dar también en las ondas sonoras.frecuencia: fx = fy 1. 27. y en un medio Y el mismo sonido se propaga con una longitud de onda de 8 m.__F____Si una onda incidente se transmite de un medio a otro.. Respecto de ella. 3.____V__Los ultrasonidos tienen frecuencias mayores a 20. Vy = y• fy Vx = x• fx = 2 m = 1 = 1: 4 ⇒ Vy ITEM II y• f y 8m 4 .__V__ Cuando una onda se transmite ó permite el ingreso de la onda a través de un nuevo medio. entonces la onda del nuevo medio cambia de rapidez y además de frecuencia 4. siempre y cuando estas encuentran una superficie dura en su camino. es la propiedad que tienen algunos cuerpos de ponerse a vibrar cuando en sus cercanías se emite el sonido que ellos son capaces de producir 2.___v____Las ondas de los temblores son infrasónicas 7. la onda incidente al chocar con una superficie dura y en un punto fijo.000 hz 6. por lo que una longitud de onda es de: Respuesta correcta: Alternativa b.___V___Las ondas estacionarias resultan de una combinación de dos ondas viajeras. tiene la propiedad de reflejarse 8._V___ Resonancia.10 23.. es: 2 puntos a) 2 : 3 b) 1 : 2 c) 1 : 1 d) 1 : 4 e) 3 : 4 Solución: longitud de onda λ x = x = 2 m . podemos señalar que: a) Entre A y B hay 3 longitudes de onda b) La longitud de onda es de 8 cm c) Su amplitud es de 4 cm d) La frecuencia es de 10 Hz e) La longitud de onda es de 20 cm A 20 cm se forman 2 ½ longitud de onda. emita un sonido y se propaga en el interior de la Catedral Antofagasta. II) una corriente de agua en la dirección de propagación de la onda. a este fenómeno de le conoce como refracción de la onda. 10. D sólo II y III. se produce una onda que al propagarse en la superficie del líquido produce: I) transporte de energía. 11.__V___Supongamos que usted.11 9. B sólo I y II.__V__Si la onda incidente choca con un nuevo medio y llega formando un ángulo respecto a la perpendicular. C sólo I y III. III) oscilaciones verticales de un corcho flotando en el líquido. E todas ellas.__F___El ser humano puede percibir ondas infrasónicas Al introducir levemente una vez la punta del dedo en un recipiente que contiene agua en reposo. entonces esta onda tiene la propiedad de la reflexión del sonido. De las afirmaciones anteriores. Alternativa C . entonces al transmitirse al otro medio cambia la dirección de su propagación. es (son) correcta(s) A sólo III. B) rapidez de propagación aumenta. Tema:La luz como una onda. II) la longitud de onda en el medio P es 2. por ejemplo. D) longitud de onda aumenta. C) frecuencia disminuye. todos ellos le pegan a la densidad.5 m.2 m. . del “tiempo”. Eje temático: La Luz. Un factor externo: La longitud de onda.25 s. la densidad infiere en la velocidad en que la luz pasa a través. la luz en un vacío pasa siempre a observador en c. Clave: A. En relatividad general c sigue habiendo una constante importante del spacetime. pasa al medio Q donde su rapidez de propagación es de 12 m/s. es menos que su velocidad en un vacío. como el cristal o el aire. Contenido: Propagación de la luz. La velocidad de la luz cuando pasa con a transparente o translúcido el medio material. en el agua hay varios factores internos: Su pureza Su temperatura Su presión. no obstante los conceptos de la “distancia”. por tanto. el índice de refracción relaciona a la velocidad de la luz con el medio en el que se propaga. El cociente de la velocidad de la luz en el vacío al observado velocidad de la fase se llama índice de refracción del medio. Curso: 1º Año Medio. entonces su: A) longitud de onda disminuye.12 3. 2. y cada uno afecta al índice de refracción. Como ves. Una onda de frecuencia 4 Hz que se propaga con rapidez 10 m/s en un medio P. E) frecuencia aumenta. y por lo tanto “velocidad” no son siempre inequívoco definido debido a la curvatura del spacetime causada cerca gravitación. Cuando está medido localmente. La velocidad de la luz varía según la densidad del medio en el que viaje. Si una onda luminosa pasa del aire al agua. Vea dispersión (la óptica). III) la longitud de onda en el medio Q es 1. La luz se ve afectada por índices de refracción distintos según su color. De acuerdo con esto se puede afirmar correctamente que I) el período de la onda en el medio Q es de 0. D. 100 cm. 60 cm. Tema:Longitud de onda y su relación con la frecuencia y velocidad de propagación.Al soplar en una flauta dulce para interpretar una melodía. 20 cm. La onda P tiene mayor rapidez que la onda Q. transversales y tridimensionales 20 Las ondas estacionarias se producen por la superposición entre las ondas incidentes y su reflexión en un medio acotado.Al comparar dos ondas sonoras P y Q. desplazándose por el aire. En las cuerdas. longitudinales y tridimensionales Mecánicas. del modo que se nuestra en la figura. longitudinales y unidimensionales Mecánicas. Contenido: Ondas y sonido. las ondas sonoras que se producen dentro de una flauta son: a) b) c) d) e) Mecánicas. 40 cm. C.. Alternativa b Una regla se apoya en el borde de una mesa y se hace oscilar su extremo libre. 80 cm. La onda P posee mayor longitud de onda que la onda Q. 4 puntos estacionarios o nodos. transversales y unidimensionales Mecánicas. La onda Q tiene mayor rapidez que la onda P. 19. transversales y bidimensionales Mecánicas. se determina que la onda Q tiene mayor frecuencia que la onda P. 24..13 A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo I y II E) Sólo I y III Eje temático: El sonido. Curso: 1º Año Medio. Ambas poseen igual longitud de onda. como la que se ilustra en la figura. ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta? a) b) c) d) e) La onda Q posee mayor longitud de onda que la onda P. incluidos los extremos. ¿cuál es la longitud de onda de las ondas que interfieren en la cuerda? A. Clave: D. Al respecto. E. B. normalmente se establecen ondas estacionarias. Si la distancia entre los extremos fijos de la cuerda es 60 centímetros y hay. . El perfil es una "montañita" que avanza constantemente a través del mar Una onda estacionaria ocurre cuando el medio es reducido (por ejemplo una cuerda de guitarra es un medio reducido donde puede haber una onda mecánica al pulsar la cuerda). El agua.. El aire.5 m/s 2 m/s 3 m/s 72 m/s Alternativa e 14. B. B. antes de romper en la costa. De la longitud L del extremo libre de la regla. C.Las ondas mecánicas no se pueden desplazar en: A. Solo I y II. C. Alternativa e Una onda viajera es una onda que tiene un perfil que se mueve con el tiempo a través del medio. E. A. es posible establecer una oscilación que no avanza ni retrocede. Por ejemplo. Solo II. D. Del material de que esté hecha la regla. 0 0. Un medio elástico. ¿Cuál es la velocidad de propagación de dichas ondas? A. C. B. es decir ondas viajeras. . Si las ondas se producen con una frecuencia de 12 Hz. Los sólidos. E. III. Solo III. Alternativa e En una cuerda de 6 metros de largo se establece una onda estacionaria y se observan 3 nodos. II. el perfil de la onda oscila en el lugar (ver imagen en el link de referencia Ondas estacionarias Hasta ahora hemos hablado de ondas propagándose en un medio. Ninguna de las anteriores. una ola en el mar. E. una onda que llega perpendicularmente a una pared y se refleja sobre sí misma. D. Solo I. Por ejemplo. Solo II y III.14 ¿De cuál o cuales de los siguientes factores depende la frecuencia del sonido que se producirá? I. De la amplitud A con que vibra el extremo libre de la regla. es una onda viajera. En lugar de esto. En estos medios. Las ondas estacionarias son el resultado de la interferencia de dos ondas viajeras iguales propagándose en direcciones contrarias. D. mientras que las OV sólo son transversales. la velocidad de una OE es el doble de la velocidad de la OV c) Las OV tienen velocidad. el primer armónico generará un nodo. con una longitud de onda de 76 cm. el segundo dos y así sucesivamente. Por ejemplo. cada punto del medio tiene siempre la misma amplitud Alternativa E 16. Dada una frecuencia que genera una onda estacionaria.La principal diferencia entre una onda estacionaria (OE) y una onda viajera (OV) consiste en que: 1 punto a) Las OE pueden ser transversales o longitudinales.. Las ondas estacionarias son relevantes en el funcionamiento de los instrumentos musicales (las cuerdas. Una cuerda vibra en su modo fundamental produciendo en el aire que le rodea un sonido de 440 Hz. las columnas de aire encerradas en un tubo). arpa.15 La característica de las ondas estacionarias es que se generan puntos (eventualmente líneas o planos) en los cuales la amplitud de oscilación es siempre cero (nodos) y otros en los que es siempre máxima (antinodos o vientres).. mientras que la OE permanece en reposo d) Cuando por un medio pasa una OV. etc. ¿Cuál es la longitud de la cuerda? a) b) c) d) e) 38 cm 76 cm 114 cm 129 cm 152 cm Alternativa e . todos los puntos viajan con ella a diferentes velocidades e) Cuando se establece una OE.Muchos son los instrumentos musicales que funcionan en base a cuerdas: guitarra. pero también en las resonancias modales (los modos de resonancia) de las habitaciones. piano. El orden del armónico determinará la cantidad de nodos que se producen. b) En un mismo medio. los múltiplos de dicha frecuencia (es decir los armónicos) también producirán ondas estacionarias. La distancia entre dos nodos será la mitad de la longitud de onda de la onda estacionaria ( / 2). 3. (Vsonido = 340 m/s) 2 puntos a) 2 m b) 1 m c) 4 m d) 0.Una sirena vibra en el aire a 680 Hz. electromagnéticas. podemos decir que el sonido tendrá una longitud de onda de. porque ellos verán a Dios. en el caso que corresponda. estacionarias. se puede afirmar correctamente que estas ondas sonoras tienen: 1 punto I. viajeras. longitudinales. Mateo 5:8 THE ANTOFAGASTA BAPTIST COLLEGE Profesor: José Tapia T. ¿Con qué rapidez viajan las ondas a través de la cuerda? 2 puntos a) 240 m/s b) 60 m/s c) 120 m/s d) 30 m/s e) 15 m/s 4. Difracción. II. ¿cuál es la longitud de onda de los pulsos? 2 puntos a) 40 m b) 20 m c) 45/30 m d) 30/45 m e) 0. efecto Doppler. Distinta intensidad. III. transversales.A través de una cuerda tensa. N OTA: Subsector: Física Nivel: NM1 Año: 2011 Nombre y apellidos: Fecha: ____/____/___ ________________________________________________________________________ ______ Curso: Nºlista: _____ Puntaje __45___ total: Puntaje obtenido: ______ Contenidos: Ondas mecánicas.. Diferente longitud de onda. Instrucciones generales • Esta prueba tiene un nivel de exigencia 65% • En item de selección múltiple.. Al respecto. Si en la cuerda se observan 5 nodos. NO se aceptan respuestas sin desarrollo • Use lápiz grafito 1. Si la frecuencia se reduce a la mitad. rapidez de propagación. Diferente frecuencia. amplitud. longitud de onda. los pulsos viajan con una rapidez de 30 m/s.16 Bienaventurados los de limpio corazón... nodos. Si dicha cuerda se sacude de manera uniforme a razón de 45 veces en cada minuto.Los diagramas representan los perfiles de 2 ondas sonoras de igual amplitud en un medio homogéneo. antinodos. frecuencia y período de una onda . resonancia. Es (son) correcta (s): .75 m 2.5 m e) 340 m 3.En una cuerda de 16 metros de longitud se producen ondas estacionarias con una frecuencia de 15 Hz. L1 es ultrasonido y L2 es infrasonido.1 m b) 0.Si se detectan en el aire. menor es la cantidad de nodos. Si su frecuencia en el medio A es 5 Hz. dos ondas sonoras L1 y L2 de longitudes de onda λ 1 = 200 m y λ 2 =10 mm. mientras más grave es el sonido. Es (son) correcta(s): Principio del formulario a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) I y III 6. .Una onda periódica viaja por la superficie de un medio líquido y pasa a un segundo medio menos profundo que el primero.5 m 7.Se afirma que en una onda estacionaria formada en una cuerda vibrante. 1 punto I. La longitud de onda de ésta corresponde a: 1 punto a) la longitud del trazo PQ b) la longitud del trazo QR c) la longitud del trazo ST d) la longitud del trazo PU e) Ninguna de las longitudes anteriores 8. L1 es sonido audible y L2 es infrasonido.4 m e) 0..Una onda se propaga en un medio A con velocidad de 32 m/s. L1 es sonido audible y L2 es ultrasonido..4 m c) 7 m d) 0. II. menor es la cantidad de antinodos. III.2 m c) 0. su longitud de onda en el medio B será: 2 puntos a) 4 m b) 6.Suponga que la línea curva de la figura es una fotografía instantánea de la parte de una cuerda muy larga en la cual se está propagando una onda...4 m? 2 puntos a) 0.25 m e) 1 m 9. ¿cuál es la longitud de onda en el segundo medio si la longitud en el primero es de 0. Si la velocidad en el segundo medio es la mitad que la velocidad en el primer medio. Entonces una clasificación correcta para dichas ondas es: 2 puntos a) b) c) d) L1 es infrasonido y L2 es ultrasonido. mayor es la cantidad de antinodos. cuya velocidad de propagación es 340 m/s.. respectivamente. Al pasar a un medio B su velocidad disminuye a 20 m/s.3 m d) 0.17 a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) II y III e) I y III 5. Igual período III.. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? 1 punto a) El número de nodos excede en uno al número de antinodos b) La energía incidente es igual a la energía reflejada c) La “figura” que se forma es una ilusión óptica d) El número de antinodos siempre es par e) La onda incidente y la reflejada tienen distintos sentidos de propagación 11. entonces el módulo de la diferencia de las longitudes de onda entre ambas ondas emitidas es: 2 puntos a) 17 m b) 34 m c) 58 m d) 53 m e) 75 m .¿Cuál de las siguientes alternativas es falsa? 1 punto a) b) c) d) e) La longitud de onda depende de su amplitud La longitud de onda depende de la frecuencia La longitud de onda depende de la velocidad de la onda Las ondas mecánicas pueden ser longitudinales y transversales Las ondas mecánicas no necesariamente son longitudinales 15.El fenómeno de refracción se produce cuando: 13.Una ballena barbada en la superficie del mar emite ondas sonoras de 20 Hz. ¿Cuál es la velocidad de propagación del sonido en ese metal. Vagua = 1500 m/s y Vaire = 340 m/s. Se hace ondular la cuerda de tal forma que la onda incide en la pared y se refleja originándose lo que se conoce como “onda estacionaria”. Si las velocidades del sonido en el agua y en el aire son los que se indican a continuación.. Igual velocidad de propagación... II..2 m/s d) 37. Igual amplitud Es (son) correcta (s): a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) Ninguna de las anteriores 1 punto a) b) c) d) e) La onda choca con un obstáculo La onda cambia de medio La onda pasa a través de un orificio La onda reduce los planos de vibración a uno sólo La ondas se encuentran en un mismo punto del espacio 12. 10. si su longitud de onda es 11.Dos ondas de igual frecuencia necesariamente tienen: 1 punto I..8 m? 2 puntos a) 5192 m/s b) 5192 cm/s c) 37.37 m/s 14.2 cm/s e) 0.Se tiene una cuerda atada a una pared.Un diapasón apoyado en una lámina metálica emite una onda pura de 440 Hz que se propaga a través de una lámina.18 e) L1 es infrasonido y L2 es sonido audible. de las cuales se propagan una en el aire y otras en el agua abarcando una extensión circular a su alrededor. e) Ondas periódicas. Si se considera que la velocidad del sonido es de 340 m/s. la distancia entre dos nodos consecutivos es igual a: 2 puntos α) λ b) 1 λ 2 c) 3 λ 2 d) 2 λ e) 1 λ 4 21.-Si λ = longitud de onda.. II. II y III 20.Al sintonizar una emisora en un receptor de radio.¿En cuál de las siguientes alternativas no se indica una característica de una onda? 1 punto . se encuentran entre: 2 puntos a) 2 Hz y 20 Hz b) 20 Hz y 2.. III.Dos ondas que han sido emitidas simultáneamente y cuyos ciclos coinciden son: 1 punto a) Ondas armónicas. la frecuencia de la onda. esta onda podría desplazarse por el vacío.. ¿Qué tipo de onda es la que. el período de la onda.000 Hz 19. 17. al llegar a nuestros oídos a través del aire.000 Hz c) 200 Hz y 2.Una onda mecánica se desplaza por el agua a una rapidez V. es correcto afirmar que: 1 punto I. e) Ninguna de las anteriores.Una persona puede oír sonidos cuyas longitudes de onda están comprendidas entre 17 m y 0.000 Hz d) 200 Hz y 20. escuchamos una canción. b) Longitudinal. De pronto esta onda ingresa al aire y su rapidez ahora es Q.19 16. 18. se mantiene al pasar al aire.. cambia al pasar al aire.000 Hz e) 20 Hz y 20. las frecuencias de los sonidos que oye.. d) Ondas en fase. c) Estacionaria. entonces en una onda estacionaria formada en un cuerda vibrante. nos produce la sensación sonora? 1 punto a) Transversal. b) Ondas viajeras. Respecto a esta información.017 m. c) Ondas estacionarias. a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo I y III d) Sólo II y III e) I . d) Electromagnética. Si cada 6 s se producen 3 ciclos. Una corriente de agua en la dirección de propagación de la onda. III.Una onda sonora se propaga en un medio elástico. Oscilaciones verticales de un corcho flotando en el líquido. sólo II y III. es (son) correcta(s) a) b) c) d) e) sólo III. recorriendo una distancia de 60 m. en 12 s. transversales y bidimensionales e) Mecánicas. II. Lumínicas o sonoras. transversales y tridimensionales 26. longitudinales y unidimensionales b) Mecánicas. ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta? 1 punto a) Las tres afirmaciones siguientes son correctas.Un sonido de 100 Hz viaja en el aire con una rapidez de 340 m/s. longitudinales y tridimensionales c) Mecánicas.. c) Son ondas longitudinales.. se produce una onda que al propagarse en la superficie del líquido produce: 1 punto I. Mecánicas o electromagnéticas. entonces se puede afirmar correctamente que: 2 puntos a) b) c) d) e) La tres alternativas siguientes son verdaderas La rapidez de una onda sonora es de 5 m/s La frecuencia de la onda es de 0. 22.. 27.. Transporte de energía.. b) Son ondas periódicas. El período La frecuencia. De las afirmaciones anteriores. las ondas pueden ser: 1 punto a) b) c) d) e) Transversales o longitudinales Viajeras o estacionarias En fase o desfasadas. entonces la razón entre el periodo inicial y final es: 2 puntos a) 1 : 1 .Al soplar en una flauta dulce para interpretar una melodía. todas ellas.Al introducir levemente una vez la punta del dedo en un recipiente que contiene agua en reposo. sólo I y III. transversales y unidimensionales d) Mecánicas. 25.. e) Las tres afirmaciones anteriores son falsas 23. Si en un instante este sonido duplica su frecuencia.5 Hz La longitud de onda sonora es de 10 m Todas las afirmaciones son falsas 24.Según la naturaleza de la perturbación.20 a) b) c) d) e) La velocidad. d) Son ondas mecánicas. las ondas sonoras que se producen dentro de una flauta son: 1 punto a) Mecánicas. La amplitud.Con respecto a las ondas sonoras. La aceleración. sólo I y II. puede suceder que la onda se refracte. se colocan sobre sus paredes interiores cortinas gruesas plisadas..21 b) c) d) e) 2:1 1:2 4:1 1:4 28. Menor amplitud que las ondas incidentes Es (son) correcta (s): a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y III e) I.____Si una onda incidente se transmite de un medio a otro. 3. 10._____Las ondas de los temblores son ultrasónicas 7. II. las ondas se clasifican en ondas mecánicas y electromagnéticas 9.___El ser humano puede percibir ondas infrasónicas . es la propiedad que tienen algunos cuerpos de ponerse a vibrar cuando en sus cercanías se emite el sonido que ellos son capaces de producir 2. y en el cual.____Supongamos que usted.Al disminuir la reverberación de una sala. Menor frecuencia que las ondas incidentes III. 5._____Los ultrasonidos tienen frecuencias menores a 20. las ondas reflejadas tienen: 1 punto I. cuando las ondas sonoras llegan a las cortinas y rebotan hacia el interior de la sala. Menor velocidad que las ondas incidentes. la onda incidente al chocar con una superficie dura y en un punto fijo.____ Resonancia. Entonces. Marque con un V si la afirmación es correcta y una F si la respuesta es falsa. emita un sonido y se propaga en el interior de la Catedral Antofagasta. entonces la onda del nuevo medio cambia de rapidez y pero no cambia de frecuencia 4. siempre y cuando estas encuentran una superficie dura en su camino. El fenómeno de reflexión se puede dar también en las ondas sonoras. Nota: las respuestas falsas se justifican 5 puntos ( 0.____De acuerdo al sentido de propagación.5 c/u) 1. tiene la propiedad de reflejarse 8. II y III ITEM II.000 hz 6. entonces esta onda tiene la propiedad de la reflexión del sonido.____ Cuando una onda se transmite ó permite el ingreso de la onda a través de un nuevo medio._____Las ondas estacionarias resultan de una combinación de dos ondas viajeras. Si en la cuerda se observan 5 nodos.19.4 m? Solución: como la longitud de onda de directamente proporcional a la velocidad. λ λ 1 1 = 200 m ..2 2 9. ¿Con qué rapidez viajan las ondas a través de la cuerda? Solución: Sea Longitud de la cuerda: L = 16 m . λ = V = 30 m/s = 40 m f 0.21.En una cuerda de 16 metros de longitud se producen ondas estacionarias con una frecuencia de 15 Hz. frecuencia: f = 15 Hz = 15/s Velocidad de propagación: V = λ • f = L • f = 16 m •15 /s = 120 m/s N° ciclos 2 6.22 Respuestas: 16. Si dicha cuerda se sacude de manera uniforme a razón de 45 veces en cada minuto. respectivamente. cuya velocidad de propagación es 340 m/s.20. en el segundo medio: V 2 =1 λ 1•f m 2 .17. 1ª medio.. para L1..75/s tiempo 60 s Longitud de onda. frecuencia: f = N° de vibraciones = 45 = 0. f1 = V = 340 m/s = 1.A través de una cuerda tensa.75/s 3..Si se detectan en el aire. Si la velocidad en el segundo medio es la mitad que la velocidad en el primer medio.4 m = 0.λ 2 = 1 λ 2 1 = 0. los pulsos viajan con una rapidez de 30 m/s.Una onda periódica viaja por la superficie de un medio líquido y pasa a un segundo medio menos profundo que el primero. ¿cuál es la longitud de onda de los pulsos? Solución: V = λ • f . entonces: Primer medio: V1 = λ 1•f . ¿cuál es la longitud de onda en el segundo medio si la longitud en el primero es de 0. Entonces una clasificación correcta para dichas ondas es: Solución: V = 340 m/s .18.7 Hz (infrasonido) 200 m . Ondas año 2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 a b c d d b c a a d b b 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 a a c d b e b b b a a c 25 26 27 28 b d b c Respuestas: 1. dos ondas sonoras L 1 y L2 de longitudes de onda λ 1 = 200 m y λ 2 =10 mm. 5 Hz tiempo 6s .5 Hz La longitud de onda sonora es de 10 m Todas las afirmaciones son falsas Solución: Longitud de onda: λ = longitud de la cuerda = 60 m = 10 m N° de ciclos 6 Frecuencia: f = N° de ciclos = 3_ = 0. Si las velocidades del sonido en el agua y en el aire son los que se indican a continuación.. se encuentran entre: Solución: Sea: λ 1 = 17 m . Si se considera que la velocidad del sonido es de 340 m/s.017 23..000 Hz λ 2 0.23 Para L2: λ 2 = 10 mm = 10 •10-3 m = 0.017 m . λ 2 = 0. de las cuales se propagan una en el aire y otras en el agua abarcando una extensión circular a su alrededor.000 Hz (ultrasonido) 0.. la frecuencia es la misma: Longitud de onda: λ λ 1 = Vagua = 1500 m/s = 75 m f 20/s 1 2 = Vaire = 340 m/s = 17 m. Vagua = 1500 m/s y Vaire = 340 m/s. Si cada 6 s se producen 3 ciclos. entonces el módulo de la diferencia de las longitudes de onda entre ambas ondas emitidas es: Solución: Sea frecuencia: f = 20 Hz. f2 = V = 340 m/s = 34.017 m. λ f 20/s −λ 2 = 75 m – 17 m = 58 m 18. en 12 s.Una persona puede oír sonidos cuyas longitudes de onda están comprendidas entre 17 m y 0.Una onda sonora se propaga en un medio elástico. si su longitud de onda es 11. las frecuencias de los sonidos que oye.8 m? Solución: Velocidad de propagación: V = λ • f = 11.Un diapasón apoyado en una lámina metálica emite una onda pura de 440 Hz que se propaga a través de una lámina. ¿Cuál es la velocidad de propagación del sonido en ese metal. recorriendo una distancia de 60 m.Una ballena barbada en la superficie del mar emite ondas sonoras de 20 Hz.01 m λ 2 13..0 1 m. f1 = V = 340 m/s = 20 Hz λ 1 17 m f2 = V = 340 m/s = 20.8 m •440/s = 5192 m/s 15. para ambos medios. entonces se puede afirmar correctamente que: 2 puntos a) b) c) d) e) La tres alternativas siguientes son verdaderas La rapidez de una onda sonora es de 5 m/s La frecuencia de la onda es de 0. f2 = 2 •100 Hz = 200 Hz f1 100 Hz Período final: T2 = 1__ . razón entre T1 = f2 200 Hz T2 1/100 Hz = 200 = 2:1 1/200 Hz 100 .5/s = 5 m/s 27. entonces la razón entre el periodo inicial y final es: Solución: : Sea Período inicial: T1 = 1 = 1___ .24 Velocidad de propagación: V = λ • f = 10 m •0.. Si en un instante este sonido duplica su frecuencia.Un sonido de 100 Hz viaja en el aire con una rapidez de 340 m/s.