EjerciciosFyQ

Características de una onda creada en el centro de una piscina circular (8216)

F_y_Q — 2024-05-23T02:57:55Z

En el centro de una piscina circular de 6 m de radio se produce una perturbación que origina un movimiento ondulatorio en la superficie del agua. La longitud de onda es de 0.50 m y tarda 12 s en llegar a la orilla. Calcula la frecuencia del movimiento ondulatorio. ¿Cuál es la amplitud del mismo si al cabo de 0.25 s la elongación en el origen es de 4 cm? Determina la elongación en el instante t = 12 s en un punto situado a 6 m del foco emisor.

Para determinar la frecuencia de la onda es necesario conocer la velocidad con la que se propaga. Esa velocidad es:

La velocidad de propagación es igual al producto entre la frecuencia y la longitud de onda. Si despejas y sustituyes:

La ecuación general de una onda sigue la forma:

Si consideras que al inicio la superficie del agua está en reposo, el desfase será cero. Si tomas como referencia el lugar donde se origina la perturbación, x = 0. En este caso, la ecuación de la onda es:

La frecuencia angular se relaciona con la frecuencia que has calculado por medio de la ecuación:

Sustituyes el valor de la elongación para los 0.25 s y despejas el valor de la amplitud:

En este momento puedes calcular la elongación para t = 12 s, cuando x = 6 m:

Magnitudes características de una onda y velocidad y aceleración de un punto (8190)

F_y_Q — 2024-04-20T03:14:52Z

La ecuación de una onda, en unidades del S.I., que se propaga por una cuerda es:

a) Determina las magnitudes características de la onda (amplitud, frecuencia angular, número de onda, longitud de onda, frecuencia, periodo, velocidad de propagación).

b) Deduce las expresiones generales de la velocidad y aceleración transversal de un elemento de la cuerda y sus valores máximos.

c) Determina los valores de la elongación, velocidad y aceleración de un punto situado a 1 m del origen en el instante t = 3 s.

a) La expresión general de una onda es:

Por comparación, puedes obtener los siguientes valores:

La longitud de onda es:

La frecuencia la calculas con la ecuación:

El periodo es la inversa de la frecuencia:

La velocidad de propagación es el producto de la longitud de onda por la frecuencia:

b) La velocidad de vibración la obtienes si derivas la ecuación de la posición con respecto del tiempo:

La velocidad será máxima cuando el seno sea 1 o -1, es decir, la velocidad de vibración máxima es:

La aceleración es la derivada de la velocidad con respecto al tiempo:

Al igual que antes, la aceleración será máxima cuando el coseno sea 1 o -1, por lo tanto:

c) Basta con sustitir t = 3 s y x = 1 m en las correspondientes ecuaciones. Para la elongación:

La velocidad de vibración es:

La aceleración es:

El punto está en el extremo de la oscilación, con una velocidad de vibración nula y la máxima aceleración de recuperación, es decir, hacia el centro de la oscilación.

[P(831)] Cálculo de algunas características de una onda estacionaria (7873)

F_y_Q — 2023-03-03T08:28:22Z

Puedes acceder AQUÍ al enunciado y las respuestas a los apartados del problema que se resuelve en el vídeo.

- 03 - Movimiento Ondulatorio / Amplitud, Interferencias, Onda estacionaria, Nodos, Vientres

Desplazamiento de las moléculas y amplitud de presión en una onda sonora (7769)

F_y_Q — 2022-11-05T09:04:23Z

a) Calcula el desplazamiento máximo de las moléculas de aire cuando una onda de sonido de 210 Hz tiene alcanza la intensidad sonora del umbral del dolor, es decir, los 120 dB.

b) ¿Cuál es la amplitud de presión de la onda?

Para hacer el problema vamos a suponer que la velocidad de la onda en el aire es y que la densidad del aire es .

a) El primer lugar debes calcular la intensidad de la onda a partir de la intensidad sonora:

El valor de la intensidad inicial hace referencia al umbral de audición y es un valor tabulado:

a) La intensidad calculada puede ser escrita en función de la amplitud de la onda según la ecuación:

Si despejas el valor de la amplitud, teniendo en cuenta que :

Sustituyes y calculas, prestando atención a las unidades:

b) Ahora escribes la intensidad en función de la presión y despejas la presión para hacer el cálculo:

Solo te queda sustituir los datos y calcular:

Amplitud de la onda en una manguera tensada (7161)

F_y_Q — 2021-05-09T08:13:22Z

Una manguera de hule, con densidad lineal de 0.05 kg/m, se mantiene a una tensión de 30 N. Un extremo de la manguera se fija a un dispositivo que evita la reflexión de cualquier energía hacia el otro extremo y se le hace vibrar con una frecuencia de 4 Hz. ¿Cuál debería ser la amplitud de dicha vibración para que la energía se transmita con una potencia de 12 W?

Puedes relacionar la potencia de la onda generada con los datos que indica el enunciado por medio de la expresión:

La velocidad de la onda está relacionada con la tensión a la que está sometida la manguera y la densidad lineal:

Si sustituyes la velocidad en la primera ecuación y despejas el valor de la amplitud obtienes:

Sustituyes los datos y calculas:

Movimiento ondulatorio: selectividad junio 2012 (1810)

F_y_Q — 2012-07-08T12:35:14Z

Una onda en una cuerda viene descrita por:

(S.I)

a) Explica qué tipo de movimiento describen los puntos de la cuerda y calcula la máxima velocidad del punto situado en x = 3.5 cm.

b) Determina la velocidad de propagación y la amplitud de las ondas cuya superposición daría origen a la onda indicada.

a) Describen un movimiento armónico simple ;

b) ;

Características de una onda a partir de su función de onda (1496)

F_y_Q — 2011-08-31T18:40:10Z

La ecuación de una onda armónica es:
y(x,t) = A sen (bt – cx)
a) Indique las características de dicha onda y lo que representa cada uno de los parámetros A, b y c.
b) ¿Cómo cambiarían las características de la onda si el signo negativo fuera positivo?

- Movimiento Ondulatorio / Velocidad propagación, Función onda, Número onda, Amplitud, EBAU, Selectividad, RESUELTO

Interferencia de dos ondas para dar una onda estacionaria (831)

F_y_Q — 2010-04-28T19:48:52Z

Dos ondas e , expresadas en unidades SI, originan una interferencia.

a) Escribe la ecuación de la onda estacionaria resultante.

b) Calcula la amplitud de los vientres.

c) Calcula la distancia entre dos vientres consecutivos.

d) ¿A qué distancia del primer nodo se forma el quinto vientre?

a)

b)

c)

d)

RESOLUCIÓN DE PROBLEMA EN VÍDEO.

Onda estacionaria como interferencia de dos ondas idénticas (822)

F_y_Q — 2010-04-26T19:22:46Z

Dos ondas idénticas de ecuación se propagan por el mismo medio. Calcula:

a) La ecuación de la onda estacionaria que resulta de la interferencia de las ondas anteriores.

b) El resultado de la interferencia de las ondas en un punto que dista 0.25 m del foco emisor de la primera onda y 0.5 m del foco emisor de la segunda.

a) Dado que se trata de ondas idénticas, la onda resultante será la suma de esas dos ondas:

Al tratarse de ondas que tienen el mismo desfase, el resultado es:

Otro modo de hacerlo es considerar la ecuación general para la interferencia de ondas que no tienen el mismo desfase:

El primer coseno resulta uno porque y el . La ecuación que resulta coincide con la que has obtenido antes para un valor de f = 20 Hz y :

b) Si usas la ecuación general y haces y obtendrás:

La amplitud de la onda resultante es:

Se trata de una interferencia destructiva.

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