4 ejemplos de ondas estacionarias y ondas estáticas
1. Una cuerda tiene una longitud de 0,6 metros. Si se ajusta la tensión de la cuerda de manera que la velocidad de la onda sea de 120 m/s, entonces la frecuencia fundamental es...
A. 100 Hz
B. 120 Hz
C. 140 Hz
D. 150 Hz
E. 350 Hz
Discusión :
Es conocida :
Longitud del cable (L) = 0,6 metros
Velocidad de la onda (v) = 120 m/s.
Preguntó :
Frecuencia fundamental (f1)?
Mandíbula :
La fórmula de la frecuencia fundamental (f1) ondas estacionarias o ondas estáticas donde ambos extremos de la cuerda están unidos:
f1 = v / 2L
Frecuencia fundamental (f1) las ondas son:
f1 = 120 / (2)(0,6) = 120 / 1,2 = 100 Hz
La respuesta correcta es A.
2. Como resultado de la reflexión, se forma una onda estacionaria con la ecuación: y = 0,4 sen (0,6 π x) cos π(8t) metros. A partir de la ecuación anterior, la velocidad de la onda reflejada es...
A. 10,0 m/s
B. 11,5 m/s
C. 12,4 m/s
D. 13,2 m/s
E. 14,0 m/s
Discusión :
Es conocida :
Preguntó :
¿Velocidad de la onda reflejada (v)?
Mandíbula :
La respuesta correcta es D.
3. Una cuerda de 3 m de longitud está atada en un extremo y el otro extremo está conectado a un vibrador. Cuando el vibrador vibra, se forma una onda estacionaria en la cuerda como se muestra en la figura:
La posición del quinto estómago desde el extremo atado es…
A. 0,9 m
B. 1,2 m
C. 2,5 m
D. 2,7 m
E. 3,0 m
Discusión
El extremo de la cuerda conectada al vibrador puede moverse libremente, mientras que el extremo de la cuerda conectada al poste está atado.
Distancia entre dos nodos más cercanos = 3 metros / 5 = 3/5 metros.
Posición del primer nudo desde el extremo atado = 3/5 metros
Posición del segundo nudo desde el extremo atado = 2 (3/5 metros) = 6/5 metros
Posición del segundo nudo desde el extremo atado = 3 (3/5 metros) = 9/5 metros
Posición del segundo nudo desde el extremo atado = 4 (3/5 metros) = 12/5 metros
La distancia entre un nodo y el vientre más cercano = 1/2 (3/5 de metro) = 3/10 de metro.
La ubicación del quinto estómago desde el extremo atado = la distancia del cuarto nudo desde el extremo atado + La distancia entre un nudo y el estómago más cercano = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2,7 metros.
La respuesta correcta es D.
4. En el experimento de Melde, se obtuvo una onda estacionaria como se muestra en la figura. Si la longitud de la cuerda utilizada es de 1,5 m, entonces la ubicación del cuarto nodo calculada a partir de la fuente de vibración es...
A. 0,40 m
B. 0,54 m
C. 0,96 m
D. 1,02 m
E. 1,10 m
Discusión
Distancia entre dos nodos más cercanos = 1,5 metros / 11 = 1,5/11 metros.
Ubicación del nodo 1 desde la fuente de vibración = 1,5/11 metros
Ubicación del segundo nodo desde la fuente de vibración = 2 (1,5/11 metros) = 3/11 metros
Ubicación del segundo nodo desde la fuente de vibración = 3 (1,5/11 metros) = 4,5/11 metros
Ubicación del cuarto nodo desde la fuente de vibración = 4 (1,5/11 metros) = 6/11 metros = 0,54 metros
La respuesta correcta es B.
