1. La distancia entre los dos valles de las olas de la superficie del agua es de 20 m. Un objeto flota en la superficie del agua y experimenta un movimiento de vibración. Si el tiempo que tarda en recorrerse una vibración es de 4 segundos, entonces la velocidad de la onda es de … m/s.
A. 20
B. 15
C. XNUM
D. 5
Conocido :
Longitud de onda (λ) = 20 metros
Periodo (T) = 4 segundos
Se busca: Velocidad de la onda (v)
solución:
La ecuación de la velocidad de las ondas:
v = λ / T = 20 metros / 4 segundos = 5 metros / segundo
La respuesta correcta es la D.
2. Dos puntos A y B se encuentran en la cuerda y están separados 90 cm entre sí. En la cuerda se propagan ondas transversales , de modo que el punto A está en la parte superior de la onda, el punto B en la parte inferior, y entre ellos hay dos crestas y dos valles. Si el período de la onda es de 0.3 segundos, entonces la propagación de la onda es…
A. 10.8 cm/s
B. 18.0 cm/s
C. 120.0 cm/s
D. 200.0 cm/s
Conocido :
Distancia AB (l) = 90 cm
Periodo de la onda (T) = 0.3 segundos
Frecuencia de onda (f) = 1/0.3 segundos
El punto A se encuentra en la cresta de la ola y el punto B en el valle de la ola.
Entre los puntos A y B hay dos crestas y dos valles.
Se busca: Velocidad de la onda (v = f λ)
solución:
Según la figura, se puede concluir que hay 2.5 longitudes de onda. La distancia de una longitud de onda (λ) = 90 cm / 2.5 = 36 cm
La velocidad de la onda:
v = f λ = (1 / 0.3)(36) = 36 / 0.3 = 120 cm/s.
La respuesta correcta es c.
3. El siguiente gráfico muestra el desplazamiento de un punto en un medio en función del tiempo cuando una onda pasa a través de dicho medio.
Si la longitud de onda es de 6 metros, entonces la velocidad de propagación de la onda es…
A. 3 m/s
B. 6 m/s
C. 8 m/s
D. 12 m/s
Conocido :
Según el gráfico anterior, existen dos longitudes de onda.
Distancia de 1 longitud de onda (λ) = 6 metros / 2 = 3 metros
Periodo (T) = 0.5 segundos
Se busca: Velocidad de las ondas (v)
solución:
v = f λ = λ / T = 3 metros / 0.5 segundos = 6 metros / segundo
La respuesta correcta es b.
4. Según la figura siguiente, el punto que tiene una diferencia de fase de ¾ con el punto A es…
A. Punto B
B. Punto C
C. Punto D
D. Punto E
Solución
El punto B tiene una diferencia de fase de ¼ λ con el punto A.
El punto C tiene una diferencia de fase de 2/4 λ o 1/2 λ con el punto A.
El punto D tiene una diferencia de fase de 3/4 λ con el punto A.
El punto F tiene una diferencia de fase de 5/4 λ con el punto A.
La respuesta correcta es c.
5. En la superficie de un estanque, hay dos hojas secas separadas por 60 centímetros. Ambas se mueven hacia arriba y hacia abajo como la superficie del agua con una frecuencia de 2 Hz. Cuando una hoja está en la cresta, la otra está en el valle, y entre ellas hay una cresta y un valle. Determina la velocidad de propagación de la onda.
A. 20 cm/s
B. 30 cm/s
C. 80 cm/s
D. 120 cm/s
Conocido :
Distancia entre ambas hojas = 60 cm
Frecuencia (f) = 2 Hz = 2
Se busca: La velocidad de la onda
solución:
Entre ambas hojas hay 1.5 longitudes de onda. La distancia de 1 longitud de onda es (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm.
Velocidad de la onda (v):
v = f λ = (2 Hz)(40 cm) = 80 cm/segundo
La respuesta correcta es c.
6. Basándose en la figura siguiente, determine la amplitud, el período, la frecuencia y la velocidad de la onda.
solución:
Amplitud (A) = 4 metros
Periodo (T) = 6 segundos / 3 = 2 segundos
Frecuencia (f) = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 hercios
Longitud de onda (λ) = 24 metros / 3 = 8 metros
Velocidad de la onda (v) = f λ = (0.5 hercios)(8 metros) = 4 metros/segundo o
Velocidad de la onda (v) = λ / T = 8 metros / 2 segundos = 4 metros/segundo
La respuesta correcta es la D.
7. En una cuerda de 1.2 m de longitud y 200 g de masa se formaron 1.5 ondas sinusoidales con una frecuencia de 50 Hz. A partir de estos datos, determine el período de la onda y la fuerza de tensión de la cuerda.
A. Periodo = 0.02 segundos y fuerza de tensión = 6.67 N
B. Periodo = 0.01 segundos y fuerza de tensión = 6.67 N
C. Periodo = 0.02 segundos y fuerza de tensión = 266.67 N
D. Periodo = 0.01 segundos y fuerza de tensión = 266.67 N
Conocido :
La longitud de la cuerda (l) es de 1.2 metros y hay 1.5 ondas sinusoidales, por lo que la distancia de 1 longitud de onda (λ) es de 1.2 metros / 1.5 = 0.8 metros.
Masa de la cuerda (m) = 200 gramos = 0.2 kg
Frecuencia (f) = 50 Hz
Densidad de la cuerda (µ) = m/l = 0.2 kg / 1.2 metros = (1/6) kg/metro
Se busca: Periodo de la onda (T) y fuerza de tensión de la cuerda (T).
solución:
Periodo de la onda:
T = 1 / f = 1 / 50 Hz = 0.02 segundos
La velocidad de la onda en la cuerda:
v = f λ = (50 Hz)(0.8 metros) = 40 metros/segundo
La fuerza de tensión (T):
La respuesta correcta es c.
