CENTRO EDUCATIVO SAGRADA FAMILIA DE NAZARETDEPARTAMENTO DE CIENCIAS

FISICAONDAS Y OSCILACIONES

ONCE

1. En un muelle, una persona cuenta los choques de una ola cuando las crestas golpean un poste. Si escucha 80 choques en un minuto y una cresta en particular recorre una distancia de 8 metros en 4 segundos, ¿ Cuál es la longitud de una sola ola?

2. Un alambre de metal de 700 gramos tiene una longitud de 65 cm y esta bajo una tensión de 120 N. ¿ Cuál es la rapidez de una onda transversal en ese alambre?

3. Si el alambre del anterior problema se corta a la mitad, ¿ Cu{al será su nueva masa? Demuestre que la rapidez de la onda no cambia. ¿ Por qué?

4. Una cuerda de de 5 metros sometida a una tensión de 170 N mantiene una rapidez de onda transversal de 198 m/s. ¿ Cuál es la masa de la cuerda?

5. Una tensión de 350 N hace que un alambre 260 gramos y 1 metro de longitud vibre con una frecuencia de 28 Hz. ¿ Cuál es la longitud de onda de las ondas transversales?

6. Un trozo de cuerda de 2 metros tiene una masa de 300 gramos y vibra con una frecuencia de 2 Hz y una amplitud de 50 mm. Si la tensión en la cuerda es de 48 N. ¿Cuanta potencia es necesaria aplicarle?

7. Una cuerda vibra con una frecuencia fundamental de 290 Hz. ¿ Cuál es la frecuencia del tercer sobre tono y la segunda armónica?

8. Si la frecuencia fundamental de una sola onda es de 330 Hz, ¿ Cuál es la frecuencia de su sexta armónica y de la del tercer sobre tono?

9. Una cuerda de 1,001 gramos tiene una longitud de 6.2 soporta una tensión de 365 N. Permanece fija en ambos extremos y vibra en tres segmentos. ¿ Cuál es la frecuencia de las ondas estacionarias?

10. La segunda armónica de una cuerda vibratoria es de 200 Hz. La longitud de la cuerda es de 3 metros y su tensión de 200 N. Calcula la densidad lineal de la cuerda.

11. Un alambre de 78 gramos fijo por ambos extremos tiene 8 metros de longitud y soporta una tensión de 80 N. ¿Cuál es la longitud de onda más grande posible para una onda estacionaria? ¿Cuál es la longitud de onda mas grande posible para una onda estacionaria? ¿Cuál es la frecuencia?

12. Determine la frecuencia fundamental y los tres primeros sobre tonos para un tubo de 20 cm a 20 grados centígrados si dicho tubo está abierto en ambos extremos.

13. ¿Qué longitud de un tubo abierto producirá una frecuencia fundamental de 356 Hz cuando la velocidad del sonido es de 343 metros por segundo?

14. ¿Cuál es nivel de intensidad en decibeles de un sonido que tiene una intensidad de 4 por 10 a la menos 5 W por metro cuadrado?

15. La intensidad de un sonido es de 6 por 10 a la menos 8 por metro cuadrado. ¿ Cuál es el nivel de intensidad?

16. Calcule las intensidades que corresponden a sonidos de 10, 20 y 30 dB.

EFECTO DOPPLER

Para los siguientes ejercicios aplique las formulas que corresponden, es decir si la fuente o el observador permanecen estáticos o inician un movimiento y al mismo .tiempo aplique la ecuación general del efecto Doppler

17. Un automóvil hace sonar una bocina a 450 Hz mientras se desplaza bajo una velocidad de 12 m/s, primero aproximándose a un oyente estacionario y después alejándose de él con la misma velocidad. ¿Cuáles son las frecuencias que escucha el oyente?

18. Un tren que avanza a 30 m/s hace sonar un silbato a 330 Hz al pasar junto a un observador estacionario. ¿Cuáles son las frecuencias que oye al oyente al pasar el tren?

19. Una ambulancia viaja hacia el norte 15 m/s. Su sirena emite un sonido bajo una frecuencia de 700 Hz en reposo. Un automóvil avanza hacia el sur a 28 m/s en dirección a la ambulancia. ¿ Qué frecuencias escucha el conductor del automóvil antes y después de que su vehículo pasa junto a la ambulancia?

20. El silbato de un tren a 590 Hz es escuchado por un oyente estacionario con una frecuencia de 545 Hz. ¿Cuál es la velocidad del tren? ¿ se está moviendo hacia el oyente o se aleja de él?

Ulpiano Lara CristanchoProfesor de Matemáticas y Física