12 exemplos de ondas transversais
1. A ecuación dunha onda transversal que se propaga nunha corda é y = 3 sen π (120 t – 0,4 x). Se x e y están en cm e t está en segundos, entón a lonxitude de onda é ….
A. 1 cm
B. 2 cm
C. 3 cm
4 cm de diámetro
E. 5 cm
Debate:
Tres formas función de onda que se propaga na dirección positiva do eixe x (cara á dereita).
Información:
A = amplitude ou desviación, T = frecuencia, f = período da onda, = lonxitude de onda, v = velocidade da onda
É coñecido :
Ecuación de onda transversal
Amplitude da onda (A) :
A = 3 cm
Frecuencia de onda (f) :
t / T = tf = 60 t
f = 60 hercios
Lonxitude de onda :
Preguntado/a :
Lonxitude de onda?
Jawab :
Lonxitude de onda = 5 cm
A resposta correcta é E.
2. Unha onda viaxeira que se propaga nun extremo fixo dunha corda represéntase como no diagrama seguinte:
Se a distancia AB = 3 metros se percorre nun segundo, entón a ecuación da onda transversal que se propaga cara á dereita é...
A. y= 0,4 sen π (3 t – x) m
B. y = 0,4 sen π (3 t + x/2) m
C. y= 0,4 sen π (6 t – x/4) m
D. y= 0,8 sen π (4 t – x/3) m
E. y= 0,8 sen π (4 t + x/3) m
É coñecido :
Preguntado/a :
Ecuación de onda?
Jawab :
A resposta correcta é A.
A velocidade de propagación das ondas transversais nunha corda
3. Das seguintes cantidades,
(1) Forza de tensión da corda
(2) Masa por unidade de lonxitude da corda
(3) Área da sección transversal da corda
(4) Cor da corda
As magnitudes que son factores que inflúen na velocidade de propagación das ondas nunha corda son...
A. (1) e (2)
B. (1) e (4)
C. (2) e (4)
D. (3) e (4)
E. (1) só
Discusión
A fórmula para a velocidade de propagación das ondas nunha corda:
Os factores que inflúen na velocidade de propagación das ondas nunha corda son:
1. Forza de tensión da corda (F)
2. Masa por unidade de lonxitude da corda ( )
A resposta correcta é A.
A ecuación dunha onda transversal viaxante
4. A imaxe de abaixo mostra a propagación das ondas nunha corda.
Se o período da onda é de 2 segundos, entón a ecuación da onda é...
A. y = 0,5 sen 2π (t - 0,5x)
B. y = 0,5 sen 2π (t - 0,5x)
C. y = 0,5 sen 2π (t - x)
D. y = 0,5 sen 2π (0,5t – x/4)
E. y = 0,5 sen 2π (t – x/6)
Discusión
Sábese que:
Amplitude (A) = 0,5 metros
Período (T) = 2 segundo
Frecuencia (f) = 1/T = ½ = 0,5 hercios
Lonxitude de onda = λ = 4 metros
Pregunta: ecuación de onda
Resposta:
Tres formas de funcións/ecuacións de onda :
y = A sen (ωt – kx) ——> 1
ω = 2π / T e k = 2π / λ
y = A sen (2π/T) t – (2π/λ) x
y = A sen 2π (t/T – x/λ) ——-> 2
T = 1/f e λ = v/f
y = A sen 2π (ft – f(x/v))
y = A sen 2πf (t – x/v) ——-> 3
A ecuación de onda é segundo a imaxe de arriba:
y = A sin (πt – 0,5πx) ——-> 1
y = A sen π (t – 0,5x)
y = A sen 2π (0,5t – x/4) ——-> 2
A resposta correcta é D.
5.
Considere a onda transversal que se produce na corda como se mostra na imaxe seguinte! Se a onda viaxa a unha velocidade de 30 m/s, a frecuencia da onda é...
A. 150 Hz
B. 90 Hz
C. 25 Hz
D. 10 Hz
Discusión
Hai 3 outeiros de onda e 2 vales de onda, polo que hai 2,5 lonxitudes de onda. Entón, 1 lonxitude de onda = 7,5 metros / 2,5 = 3 metros
Sábese que:
Lonxitude de onda (lambda) = 7,5 / 2,5 = 3 metros
Velocidade de propagación da onda (v) = 30 m/s
Preguntado: frecuencia de onda (f)
Resposta:
A resposta correcta é D.
6.
Un neno move unha corda para crear unha onda como a que se mostra na imaxe. Se o tempo que tarda en viaxar de P a X é de 10 segundos, entón a velocidade da onda é...
A. 3,0 m/s
B. 1,5 m/s
C. 0,5 m/s
D. 0,3 m/s
Discusión
– Hai 2 cristas e 2 vales, polo que hai 2 lonxitudes de onda. Se 2 lonxitudes de onda viaxan en 10 segundos, entón 1 lonxitude de onda viaxa en 5 segundos.
– A distancia de dúas lonxitudes de onda é de 3 metros, polo tanto a distancia dunha lonxitude de onda é de 1,5 metros.
Sábese que:
Lonxitude de onda (lambda) = 3 / 2 = 1,5 metros
Período de onda (T) = 5 segundos
Frecuencia de onda (f) = 1/T = 1/5 = 0,2 hercios
Pregunta: velocidade de propagación da onda (v)
Resposta:
velocidade de propagación das ondas :
A resposta correcta é D.
7.
Unha corda vibra para formar ondas como se mostra na seguinte imaxe! A que velocidade se propaga a onda?
A. 0,5 m/s
B. 1 m/s
C. 2 m/s
D. 4 m/s
Discusión
– Hai 2 outeiros de onda e 1 val de onda, polo que hai 1,5 lonxitudes de onda
– 1 lonxitude de onda = distancia entre dúas cristas de onda adxacentes = distancia entre dúas vaguadas de onda adxacentes. Polo tanto, 1 lonxitude de onda = 2,0 metros
– 1 crista de onda tarda 0,25 segundos e 1 valle de onda tarda 0,25 segundos, polo que 1 lonxitude de onda tarda 0,50 segundos. Polo tanto, o período da onda = 0,50 segundos.
Sábese que:
Lonxitude de onda (lambda) = 2,0 metros
Período de onda (T) = 0,50 segundos
Frecuencia de onda (f) = 2 hercios
Pregunta: Velocidade de propagación da onda (v)
Resposta:
velocidade de propagación das ondas :
A resposta correcta é D.
8. Unha onda transversal ten un período de 10 segundos e a distancia entre dous puntos consecutivos en fase é de 10 cm. A velocidade de propagación da onda é...
A. 1 cm/s
B. 2 cm/s
C. 3 cm/s
D. 4 cm/s
E. 5 cm/s
Debate:
É coñecido :
Período (T) = 10 segundo
Lonxitude de onda () = 10 cm
Preguntado/a :
Velocidade de propagación da onda (v) ?
Jawab :
Fórmula da velocidade de propagación das ondas :
A resposta correcta é A.
9. A velocidade dunha onda transversal nunha corda = 2v e a súa tensión = 3F. Se a lonxitude e a masa da corda permanecen constantes, mentres que a tensión na corda aumenta a 6F, entón a velocidade da onda na corda convértese en...
A. 8v
B. 2v
C. 2√2
D. v
E. ½ v
Debate:
É coñecido :
Velocidade da onda transversal 1 (v1) = 2v
Tensión da corda 1 (T1) = 3F
Tensión da corda 2 (T2) = 6F
Preguntado/a :
Velocidade da onda transversal 2 (v2)?
Jawab :
A fórmula para a velocidade de propagación das ondas transversais nunha corda :
A resposta correcta é C.
10. Dúas cortizas están en cristas de onda opostas. Móvense arriba e abaixo na superficie do mar 20 veces en 4 segundos, seguindo as ondas. Se a distancia entre as dúas cortizas é de 100 cm e hai dous vales e un outeiro entre eles, entón a frecuencia e a velocidade das ondas son...
A. 0,2 Hz e 200 cm⁻¹-1
B. 5,0 Hz e 200 cm⁻¹-1
C. 0,2 Hz e 250 cm⁻¹-1
D. 2,5 Hz e 250 cm⁻¹-1
E. 5,0 Hz e 250 cm.s-1
Discusión
É coñecido :
As dúas cortizas están nas cristas das ondas, e entre elas hai dous vales e un outeiro (ver a imaxe). Polo tanto, hai dúas lonxitudes de onda entre as dúas cortizas.
Lonxitude de onda (λ) = 100 cm / 2 = 50 cm.
Frecuencia (f) = 20/4 = 5 hercios
Preguntado/a : frecuencia de onda e velocidade de propagación da onda
Jawab :
Frecuencia de onda (f) = 5 hercios
velocidade de propagación das ondas (v) = f λ = (5)(50 cm) = 250 cm/s
A resposta correcta é E.
11. Un resorte (elastico) vibra de xeito que produce unha onda lonxitudinal cunha distancia de 40 cm entre as dúas compresións máis próximas. Se a velocidade de propagación da onda é de 20 ms-1, entón a lonxitude de onda e a frecuencia da onda son…
A. 0,2 m e 100 Hz
B. 0,4 m e 50 Hz
C. 0,8 m e 25 Hz
D. 40 m e 0,50 Hz
E. 80 m e 0,25 Hz
Discusión
É coñecido :
A distancia entre dúas compresións adxacentes ou a distancia entre dúas deformacións adxacentes ou a distancia entre dous picos adxacentes ou a distancia entre dous vales adxacentes = 1 lonxitude de onda.
Lonxitude de onda (λ) = 40 cm = 0,4 metros
Velocidade de propagación da onda (v) = 20 m/s
Preguntado/a Lonxitude de onda (λ) e frecuencia de onda (f)
Jawab :
Lonxitude de onda (λ) = 0,4 metros
Frecuencia de onda (f) = v / λ = 20 / 0,4 = 50 hercios
A resposta correcta é B.
12. Na superficie do mar, hai dúas cortizas separadas por 60 cm. Ambas suben e baixan co nivel do mar 20 veces en 10 segundos. Se unha está na crista da onda, a outra está no vale. Mentres que entre as dúas cortizas hai unha crista da onda, entón o período da onda e a velocidade da onda son...
A. 0,5 s e 20 cm.s-1
B. 0,5 s e 30 cm.s-1
C. 0,5 s e 80 cm.s-1
D. 2 s e 120 cm.s-1
E. 2 s e 240 cm.s-1
Discusión
É coñecido :
Lonxitude de onda (λ) = 60 cm / 1,5 = 40 cm
Frecuencia (f) = 20/10 = 2 hercios
Preguntado/a Período de onda e velocidade de propagación da onda
Jawab :
Período (T) = 1/f = 1/2 = 0,5 segundos
Velocidade da onda (v) = f λ = (2)(40) = 80 cm/s
A resposta correcta é C.
