3 Ondas mecánicas (Frecuencia Periodo Longitud de onda Velocidad de onda) – Problemas y soluciones
1. Dos corchos se encuentran sobre las crestas de las olas . Ambos se mueven hacia arriba y hacia abajo sobre la superficie del mar 20 veces en 4 segundos. Si la distancia entre ambos corchos es de 100 cm y entre ellos hay dos valles y una cresta, determine la frecuencia y la velocidad de la ola.
Conocido :
Ambos corchos se encuentran en la cresta de las olas y entre ellos hay dos valles y una cresta (véase la figura). Por lo tanto, hay dos longitudes de onda entre los dos corchos.
Longitud de onda (λ) = 100 cm / 2 = 50 cm.
Frecuencia (f) = 20/4 = 5 Hertz
Se busca: Frecuencia de las ondas y velocidad de las ondas
solución:
La frecuencia de la onda (f) = 5 Hertz
La velocidad de la onda (v) = f λ = (5)(50 cm) = 250 cm/s
2. Se hace vibrar un resorte (slinky) para producir ondas longitudinales, donde la distancia entre dos puntos de compresión más cercanos es de 40 cm. Si la velocidad de la onda es de 20 m/ s , determine la longitud de onda y la frecuencia de la onda.
Conocido :
La distancia entre dos compresiones más cercanas = distancia entre dos expansiones más cercanas = distancia entre dos valles más cercanos = 1 longitud de onda
Longitud de onda (λ) = 40 cm = 0.4 m
La longitud de onda (v) = 20 m/s
Se busca: Longitud de onda (λ) y frecuencia de la onda (f)
solución:
Longitud de onda (λ) = 0.4 m
Frecuencia (f) = v / λ = 20 / 0.4 = 50 Hertz
3. En la superficie del mar, hay dos corchos separados por 60 cm. Ambos corchos se mueven hacia arriba y hacia abajo 20 veces en 10 segundos. Cuando uno está en la cresta, el otro está en el valle de la ola. Entre los dos corchos se forma una cresta. Determina el período y la velocidad de la ola.
Conocido :
Longitud de onda (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Frecuencia (f) = 20/10 = 2 Hertz
Se busca: Periodo y velocidad de la onda.
solución:
Periodo (T) = 1/f = 1/2 = 0.5 segundos
La velocidad de la onda (v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
