TALLER DE FISICA GRADO 11SOLUCION DE PROBLEMA 9. Una cuerda de 1 kg de masa se estira entre dos soportes a una distancia de 40 cm. Si la tensión de la cuerda es de 800 N, ¿Cuánto tiempo tardará un pulso en viajar de un soporte a otro? RTA/ Veamos. La velocidad de propagación de una onda sobre una cuerda tensa es: V = √(T/u) siendo T la tensión en la cuerda y u la densidad lineal de masa. u = 1 kg / 0,40 m = 2,5 kg/m V = √(800 N / 1 kg/m) = 28,28 m/s Luego, d = V.t; por lo tanto t = d/V = 0,4 m / 28,28 m/s = 0,014 s 10. Una cuerda horizontal se somete a una tensión de 1.000 N, su masa es de 0,3 Kg y su longitud de 280 cm. Si se pone a vibrar con una amplitud de 0,3 m halla: a. La densidad longitudinal de la masa. b. La velocidad de la onda. c. La función de onda si la frecuencia es 25 s-1 RTA/ Velocidad de la onda = V Tensión de la cuerda = T = 1000 N masa de la cuerda = m = 0,3 Kg Longitud de la cuerda = L = 280 cm = 2,8 m a) densidad longitudinal de masa = masa / longitud = 0,3 / 2,8 = 0,107 Kg / m 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑵 b) V = = √𝟎,𝟏𝟎𝟕 𝑲𝒈/𝒎 V = 96,67 m/s c) f = 25 Hz A = 0,3 siendo T la tensión y un la densidad lineal de masa de cuerda V = √(125 N / 5 kg/m) = 5 m/s 13. RTA/ El período se mide en segundos por oscilación. RTA/ La velocidad de propagación de una onda en una cuerda tensa es: V = √/T/u). Si la velocidad de una onda es de 36kg/h y su frecuencia de 2hz determina la longitud de onda en centímetros. La densidad lineal de una cuerda es de 5 kg/m y está sometida a una tensión de 125 N. Un pato que nada en un estanque efectúa cuatro oscilaciones en 5s calcula el periodo de las ondas causadas por las oscilaciones del pato.3 sen (50 π t) 11.f (velocidad de propagación = longitud de onda por frecuencia) La velocidad debe expresarse en m/s: 36 km/h = 10 m/s λ = v/f = 10 m/s / 2 s = 5 m = 500 cm 12. Calcula la velocidad de propagación.Función onda y = A senωt ω = 2πf = 2πx 25 = 50π y = 0. RTA/ Para todo tipo de ondas es v = λ.25 s / osc. Si en 5 segundos realiza 4 oscilaciones entonces T = 5 s / 4 osc. = 1. . Un bote que se encuentra flotando en el mar completa 8 oscilaciones en 10 s. Si la frecuencia del sonido emitido es de 3 105 Hz. ¿cuál será la longitud de onda de la misma? RTA/ Para todo tipo de ondas se cumple que V = L.8 Hz.8 Hercios)=10 metros. •Velocidad de propagación=8 m/s. como el murciélago. 10^5 = 300000 Hz? Si es así: L = 340 m/s / 3.14.8 oscilaciones/segundo=0. Ciertos quirópteros.f (velocidad de propagación = longitud de onda por frecuencia) Para el sonido en el aire V = 340 m/s Entiendo que 3 105 es 3. Un bote que se encuentra anclado es movido por ondas cuyas crestas están separadas 15 m y cuya rapidez es de 30 m/s. 10^5 Hz = 0. •Frecuencia=Número de oscilaciones por segundo= (8 oscilaciones)/ (10 segundos)= =0. ¿Cuál es la longitud de onda? RTA/ •Longitud de onda= (Velocidad de propagación)/ (Frecuencia). emiten ultrasonidos.1 mm 16. 15. •Longitud de onda= (8 metros/segundo)/ (0. Si las ondas de agua en el mar van a una velocidad de 8 m/s. ¿Con qué frecuencia las olas llegan al bote? RTA/ Long entre crestas = long de onda = 15 m long onda = velocidad / frecuencia frecuencia = velocidad / long onda frecuencia = 30 / 15 = 2 Hz .0011 m = 1. F F=0.02 F=2REV/SEG T=1/F T=1/2 T=0. cuánto vale el periodo? cuál es su frecuencia? RTA/ Bien si tarda 10 seg en propagarse 40 cm significa que tiene una velocidad v=d/t . Un frente de onda se propaga por la superficie de un estanque con un periodo de 2 segundos y una velocidad de 38 cm/s.04=0.04/0. v la velocidad t el periodo solo tienes que reemplazar y te queda: Convertir 38cm a m = 0.02M.76m . ¿Cuál es el valor de la longitud de onda correspondiente? RTA/ λ=v.t en donde λ es la longitud de onda.4m/10s v=0.38m/s λ=0.v=0.0.04m/s V=L.F 0.5SEG 18.17 una onda longitudinal de λ= 2 cm se propaga en razón de 40 cm en 10 s.38 m λ=2s. . Encuentra el periodo y la frecuencia del movimiento ondulatorio representado en el gráfico.1 m/s Periodo(T) = ? Frecuencia (F) = ? Formulas: F = v/λ T = 1/f Procedimiento: 1.19. Dice que λ= 2 cm y v= 10 cm/s Datos: Longitud (λ) = 2 cm = 0.1 m/s / 0.Calculamos la frecuencia F = v/λ F = 0.2 s .02 m F = 5 Hz 2.Calculamos el periodo T = 1/f T = 1/5 Hz T = 0.02 m Velocidad(v) = 10 cm/s = 0.. k es la longitud de la onda. A es la amplitud de la onda. t es el tiempo. t) = A*Sen(k*(x .V*t + φ)) Dónde: Y es la posición de la onda en un tiempo t. ω es la velocidad angular. La ecuación que describe el movimiento de una onda es: Y(x. . φ es la fase inicial para t = 0.20. V= f*λ V= 10* 0.21.8 V= 8 m/s 22. RTA/ . La amplitud no interviene en este caso.5 m/s y presenta la longitud de 150cm y amplitud de 30 cm. Observando el grafico se observa que la amplitud es de 1.02×1.02 segundos=0. y la velocidad de propagación dependerá de la tensión a la que esté sometida dicha cuerda y de las características de ésta (longitud y masa).•Periodo de oscilación=T=1/(Frecuencia)= 1÷(50 Hz)=0. La velocidad de propagación se calcula de la siguiente formula: 24. ¿Cuál es el periodo de la onda? T = 80 cm ÷ 20cm/s = 4s . •La amplitud puede tomar cualquier valor. .50 m = 1 ciclo / segundo = 1 Hz. Una onda mecánica se propaga en cierto medio a 1.5 m/s ÷ 1.02 s= =(0.5m el cual hace parte del eje y . Una onda periódica se propaga con una velocidad de 20m/s como se observa en la figura. 23. 25.000) milisegundos=20 milisegundos=20 ms. cuál es la frecuencia? f = V/L = 1. de forma que la frecuencia oscilan entre los 15 y 60 Hz. a. a. T = 1 ÷ f = 1/30 = 0. puedo decir que la figura que tiene mayor frecuencia es la numero 2 c. respectivamente.6 VECES LA DEL AGUA ¿ CUAL ES LA RAZON ENTRE LA VELOCIDAD DE LAS ONDAS LONGITUDINALES EN EL MERCURIO Y LA VELOCIDAD DE LAS ONDAS EN EL AGUA? . A través de un dispositivo se producen ondas en un medio elástico. LA VELOCIDAD DE UNA ONDA LONGITUDINAL EN UN FLUIDO SE EXPRESA MEDIANTE: V=RAIZ CUADRADA 1/PK DONDE K ES EL COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD DEL MEDIO Y P ES LA DENSIDAD EL MODULO DE COMPRESIBILIDAD DEL AGUA ES TRECE VECES EL DEL MERCURIO Y LA DENSIDAD DEL MERCURIO ES 13.033 27. La longitud de la onda mayor es la gráfica 1 28.26. Según la gráfica la longitud menor es 6 m b. Teniendo en cuento que la frecuencia es inversamente al periodo y observando la gráfica. Pagua. T = √150 X 0.956 29.015 = 0..6=0. r=13/13.04 kg ¿cuál es la amplitud de la onda .015 = 0.Kmercu..o15kg/m y una masa de 8g. La cuerda de una guitarra tiene una densidad lineal de o. Una cuerda que realiza seis oscilaciones en 1.008÷ 0.6. Una persona observa en una piscina un flotador que realiza 12 oscilaciones en 20 segundos.6 oscilac / seg= 0. Si cada pulso tarda 2.183 31.13.5 segundos en recorrer una distancia de 9 m.5 s1 transmite una energía de 0.5 = 3.6 m/s longitud de onda = velocidad / frecuencia = 3.08 j si la velocidad de propagación de la onda es 18 m/s y su masa es de 0.13. ¿cuál será la longitud de onda de las ondas en la piscina? Frecuencia de oscilación = 12 oscilaciones ÷ 20 seg = 0.6 = 6 metros 30.6 ÷ 0. Si la velocidad de propagación de la onda en la cuerda es de 150m/s.6 Hz velocidad de propagación = espacio / tiempo = 9 ÷ 2.533 m µ b) la tensión que experimenta la cuerda. halla: a) La longitud de la cuerda 𝒎 L= = 0.Pagua.Kmercurio=r.