1. La distància Entre les dues valls de les ones de la superfície de l'aigua hi ha 20 m. Un objecte flota a la superfície de l'aigua de manera que experimenta el moviment de vibració. Si el temps per recórrer una vibració és de 4 segons, la velocitat de l'ona és... m/s
A. 20
B. 15
C. 10
D. 5
Conegut:
Longitud d'ona (λ) = 20 metres
Període (T) = 4 segons
Volia: Velocitat de l'ona (v)
Solució:
L'equació de la velocitat de les ones:
v = λ / T = 20 metres / 4 segons = 5 metres / segon
La resposta correcta és D.
2. Dos punts A i B es troben a la corda i estan separats per 90 cm. A la corda es propaga el ones transversals, de manera que el punt A es troba a la part superior de l'ona, el punt B a la part inferior, i entre ells hi ha dues crestes i dos valls. Si el període de l'ona és de 0.3 segons, aleshores la propagació de l'ona és...
A. 10.8 cm/s
B. 18.0 cm/s
C. 120.0 cm/s
D. 200.0 cm/s
Conegut:
Distància AB (l) = 90 cm
Període de l'ona (T) = 0.3 segons
Freqüència de l'ona (f) = 1/0.3 segons
El punt A es troba a la cresta de l'ona i el punt B es troba a la vall de l'ona.
Entre els punts A i B, hi ha dues crestes i dues valls.
Es busca: Velocitat de l'ona (v = f λ)
Solució:
A partir de la figura, es pot concloure que hi ha 2.5 longituds d'ona. Distància d'una longitud d'ona (λ) = 90 cm / 2.5 = 36 cm
La velocitat de l'ona:
v = f λ = (1 / 0.3)(36) = 36 / 0.3 = 120 cm/s.
La resposta correcta és C.
3. El gràfic següent mostra el desplaçament d'un punt en un medi en funció del temps quan una ona passa a través del medi.
Si la longitud d'ona és de 6 metres, la velocitat de propagació de l'ona és...
A. 3 m/s
B. 6 m/s
C. 8 m/s
D. 12 m/s
Conegut:
Hi ha dues longituds d'ona segons el gràfic anterior.
Distància d'1 longitud d'ona (λ) = 6 metres / 2 = 3 metres
Període (T) = 0.5 segons
Es busca: Velocitat de les ones (v)
Solució:
v = f λ = λ / T = 3 metres / 0.5 segons = 6 metres / segon
La resposta correcta és B.
4. Segons la figura següent, tEl punt que té una diferència de fase ¾ amb el punt A és ….
A. Punt B
B. Punt C
C. Punt D
D. Punt E
Solució
El punt B té una diferència de fase de ¼ λ amb el punt A
El punt C té una diferència de fase de 2/4 λ o 1/2 λ amb el punt A
El punt D té una diferència de fase de 3/4 λ amb el punt A
El punt F té una diferència de fase de 5/4 λ amb el punt A.
La resposta correcta és C.
5. A la superfície d'un estany, hi ha dues fulles seques a 60 centímetres de distància l'una de l'altra. Ambdues es mouen amunt i avall com la superfície de l'aigua amb una freqüència de 2 Hz. Quan una fulla és a la cresta, les altres fulles són a la vall, i entre elles hi ha una cresta i una vall. Determineu la velocitat de propagació de l'ona.
A. 20 cm/s
B. 30 cm/s
C. 80 cm/s
D. 120 cm/s
Conegut:
Distància entre les dues fulles = 60 cm
Freqüència (f) = 2 Hz = 2
Es busca: La velocitat de l'ona
Solució:
Entre les dues fulles hi ha 1.5 longituds d'ona. La distància d'1 longitud d'ona és (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Velocitat de l'ona (v):
v = f λ = (2 Hz)(40 cm) = 80 cm/segon
La resposta correcta és C.
6. A partir de la figura següent, determineu l'amplitud, el període, la freqüència i la velocitat de l'ona.
Solució:
Amplitud (A) = 4 metres
Període (T) = 6 segons / 3 = 2 segons
Freqüència (f) = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 hertzs
Longitud d'ona (λ) = 24 metres / 3 = 8 metres
Velocitat de l'ona (v) = f λ = (0.5 hertzs)(8 metres) = 4 metres/segon o
Velocitat de l'ona (v) = λ / T = 8 metres / 2 segons = 4 metres/segon
La resposta correcta és D.
7. En una corda amb una longitud d'1.2 m i una massa de 200 g es van formar 1.5 ones sinusoïdals amb una freqüència de 50 Hz. A partir d'aquestes dades, determineu el període de l'ona i la força de tensió de la corda.
A. Període = 0.02 segons i força de tensió = 6.67 N
B. Període = 0.01 segons i força de tensió = 6.67 N
C. Període = 0.02 segons i força de tensió = 266.67 N
D. Període = 0.01 segons i força de tensió = 266.67 N
Conegut:
La longitud de la corda (l) = 1.2 metres i hi ha 1.5 ones sinusoïdals, de manera que la distància d'1 longitud d'ona (λ) = 1.2 metres / 1.5 = 0.8 metres
Massa de la corda (m) = 200 grams = 0.2 kg
Freqüència (f) = 50 Hz
Densitat de la corda (µ) = m/l = 0.2 kg / 1.2 metres = (1/6) kg/metre
Es busca: Període de l'ona (T) i força de tensió de la corda (T)
Solució:
Període de l'ona:
T = 1 / f = 1 / 50 Hz = 0.02 segons
La velocitat de l'ona sobre la corda:
v = f λ = (50 Hz)(0.8 metres) = 40 metres/segon
La força de tensió (T):
La resposta correcta és C.
