4 Exemplos de ondas estacionarias e ondas estacionarias
1. Unha corda mide 0,6 metros de longo. Se a tensión da corda se axusta de xeito que a velocidade da onda sexa de 120 m/s, entón a frecuencia fundamental é...
A. 100 Hz
B. 120 Hz
C. 140 Hz
D. 150 Hz
E. 350 Hz
Debate:
É coñecido :
Lonxitude do cable (L) = 0,6 metros
Velocidade da onda (v) = 120 m/s.
Preguntado/a :
Frecuencia fundamental (f1)?
Jawab :
A fórmula da frecuencia fundamental (f1) ondas estacionarias ou ondas estacionarias nas que ambos extremos da corda están unidos:
f1 = v / 2L
Frecuencia fundamental (f1) as ondas son:
f1 = 120 / (2)(0,6) = 120 / 1,2 = 100 Hz
A resposta correcta é A.
2. Como resultado da reflexión, fórmase unha onda estacionaria coa ecuación: y = 0,4 sen (0,6 π x) cos π(8t) metros. Segundo a ecuación anterior, a velocidade da onda reflectida é...
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
Debate:
É coñecido :
Preguntado/a :
Velocidade da onda reflectida (v) ?
Jawab :
A resposta correcta é D.
3. Unha corda de 3 m de lonxitude está atada por un extremo e o outro extremo está conectado a un vibrador. Cando se fai vibrar o vibrador, fórmase unha onda estacionaria na corda como se mostra na figura:
A posición do quinto estómago desde o extremo atado é…
A. 0,9 m
B. 1,2 m
C. 2,5 m
D. 2,7 m
E. 3,0 m
Discusión
O extremo da corda conectada ao vibrador pode moverse libremente mentres o extremo da corda conectada ao pau está atado.
Distancia entre dous nodos máis próximos = 3 metros / 5 = 3/5 metros.
Posición do primeiro nó desde o extremo atado = 3/5 metros
Posición do segundo nó desde o extremo atado = 2 (3/5 metros) = 6/5 metros
Posición do segundo nó desde o extremo atado = 3 (3/5 metros) = 9/5 metros
Posición do segundo nó desde o extremo atado = 4 (3/5 metros) = 12/5 metros
A distancia entre un nodo e a barriga máis próxima = 1/2 (3/5 de metro) = 3/10 de metro.
A localización do quinto estómago desde o extremo atado = a distancia do cuarto nó desde o extremo atado + a distancia entre un nó e o estómago máis próximo = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2,7 metros.
A resposta correcta é D.
4. No experimento de Melde, obtívose unha onda estacionaria como se mostra na figura. Se a lonxitude da corda empregada é de 1,5 m, entón a localización do cuarto nodo calculada a partir da fonte de vibración é...
A. 0,40 m
B. 0,54 m
C. 0,96 m
D. 1,02 m
E. 1,10 m
Discusión
Distancia entre dous nodos máis próximos = 1,5 metros / 11 = 1,5/11 metros.
Localización do nodo 1 desde a fonte de vibración = 1,5/11 metros
Localización do segundo nodo desde a fonte de vibración = 2 (1,5/11 metros) = 3/11 metros
Localización do segundo nodo desde a fonte de vibración = 3 (1,5/11 metros) = 4,5/11 metros
Localización do 4º nodo desde a fonte de vibración = 4 (1,5/11 metros) = 6/11 metros = 0,54 metros
A resposta correcta é B.
