Velocidade das ondas mecánicas: problemas e solucións

1. A velocidade do onda transversal nunha corda de 25 metros é de 50 m/s. A forza de tensión da corda é de 200 N. Determina a masa da corda.

A. 0.08 kg

B. 0.5 kg

C. 0.8 kg

D. 2.0 kg

Coñecido:

Lonxitude da corda (l) = 25 m

Velocidade da onda transversal (v) = 50 m/s

Forza de tensión da corda (T) = 200 N

Quería: Masa da corda (m)

Solución:

Este problema pódese resolver usando a fórmula da propagación das ondas na corda.

Velocidade das ondas mecánicas: problemas e solucións 1

A resposta correcta é D.

2. Na superficie do lago flotan dous anacos de madeira, a distancia entre eles é de 6 m. As ondas propáganse pola superficie do lago. Cando a primeira madeira se moveu arriba e abaixo tres veces, a segunda madeira só se moveu arriba e abaixo unha vez. Se cada 2 segundos ambos tipos de madeira se moven arriba e abaixo tres veces, a propagación da onda é...

A. 4.5 m/s

B. 3.0 m/s

Ver tamén  Indución magnética: problemas e solucións

C. 2.0 m/s

D. 1.5 m/s

Coñecido:

Distancia entre ambas madeiras (l) = 6 metros

A primeira madeira moveuse cara arriba e cara abaixo tres veces; a segunda madeira só moveuse cara arriba e cara abaixo unha vez.

Frecuencia (f) = 3 / 2 = 1.5 hercios

Quería: Velocidade da onda (v)

Solución:

Cando a primeira madeira se move arriba e abaixo unha vez, a lonxitude de onda 1 viaxa á segunda madeira. Cando a primeira madeira se move cara arriba e cara abaixo dúas veces, a lonxitude de onda 2 viaxa á segunda madeira. Cando a primeira madeira se move cara arriba e cara abaixo tres veces, a lonxitude de onda un chegou á posición da segunda madeira, de xeito que ao mesmo tempo a segunda madeira se move cara arriba e cara abaixo unha vez.

Velocidade das ondas mecánicas: problemas e solucións 2Así, o distancia entre a primeira madeira e a segunda madeira hai dúas lonxitudes de onda (2 λ), como se mostra na imaxe do lado.

Distancia de 1 lonxitude de onda (λ) = 6 / 2 = 3 metros

A velocidade de propagación da onda (v):

v = f λ = (1.5 hercios)(3 metros)

v = 4.5 m/s

A resposta correcta é A.

Ver tamén  Movemento no plano inclinado sen forza de rozamento: aplicación da lei do movemento de Newton, problemas e solucións

3. Os factores que aceleran a propagación das ondas nas cordas son…

(1) estender o fío

(2) ampliación da masa do arame

(3) aumentar a tensión do fío

(4) aumentar o tamaño do fío. A afirmación correcta é…

A. (1), (2), (3) e (4)

B. (1), (2) e (3)

C. (3) e (4)

D. (3) só

Solución:

A fórmula da velocidade de propagación da onda nas cordas:

Velocidade das ondas mecánicas: problemas e solucións 3

A resposta correcta é A.

v = velocidade de propagación da onda nas cordas

T = forza de tensión das cordas

μ = densidade da corda

m = masa da corda

l = lonxitude da corda

4. Por unha corda propágase unha corda de lonxitude de onda cunha frecuencia de 50 Hz e unha lonxitude de onda de 2 m. O período e a velocidade da onda son…

A. 0.02 segundos e 50 ms-1

B. 0.02 segundos e 100 ms-1

C. 0.04 segundos e 50 ms-1

D. 0.5 segundos e 100 ms-1

Coñecido:

Frecuencia (f) = 50 Hz

A lonxitude de onda (λ) = 2 metros

Ver tamén  Work-energy principle Nonconservative force Motion on inclined plane with friction - Problems and Solutions

Quería: Período (T) e velocidade da onda (v)

Solución:

Período:

T = 1/f = 1/50 Hz = 0.02 segundos

Velocidade da onda:

v = f λ = (50 1/segundo)(2 metros) = 100 metros/segundo

A resposta correcta é B.

5. Unha rolha na superficie da auga móvese cara arriba e cara abaixo debido ás ondas da auga superficial. O tempo necesario desde unha crista ata a seguinte crista is 1.2 segundos. Se na superficie da auga a distancia entre dúas cristas é de 10 cm, determina a velocidade de propagación da onda.

A. 12 ms-1

B. 12 cm-1

C. 8,3 ms-1

D. 8,3 cm s-1

Coñecido:

O tempo necesario desde a crista ata a seguinte crista = o intervalo de tempo para unha lonxitude de onda = período (T) = 1.2 segundos.

Distancia entre dúas cristas = distancia de 1 lonxitude de onda (λ) = 10 cm

Buscase: Velocidade de propagación da onda (V)

Solución:

Velocidade de propagación da onda:

v = f λ = λ / T = 10 cm / 1.2 segundos = 8.3 cm/segundo = 8.3 cm·s-1

A resposta correcta é D.

Deixe un comentario