Taller Resuelto Mov Ondulatorio (2)

7/25/2019 Taller Resuelto Mov Ondulatorio (2)

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6.- Dos trasmisores pequeos, colocados en los puntos x1 y x2, emiten en todas las direcciones

un sonido de misma longitud de onda de 2m. Un micrfono se mueve sobre la lnea x1 x2 . A

qu distancia de x1, la intensidad de sonido es mnima? (x1 x2 = 5m).

7.- Una persona situada a la orilla del mar observa una boya anclada a 12m de distancia, que

oscila 5 veces en 10s, y ve que una ola tarda 5s en llegar desde la boya hasta la orilla. Cul es

la frecuencia de las oscilaciones de la boya? Cul es la longitud de la onda de agua producida

por esas oscilaciones y cul es su velocidad de propagacin?

8.- Entre una cresta y un valle, contiguos de una ola en la superficie del agua, existe una

distancia de 1,2m. En un 1min, pasan junto a una boya 50 crestas de estas ondas. Cul es la

velocidad de las ondas?

9.- Calclese la longitud de onda de un sonido cuya frecuencia es 250Hz si se propaga: (a) En elaire, V(aire)=340m/s; (b) En el agua, V(agua)=1500m/s; (c) En el hierro, V(hierro)=5100m/s.


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10.- Una onda transversal est definida por la ecuacin y=2,0 Cos (120t - 4,0x), con t en

segundos y xen metros. Determinar la amplitud, el perodo, la frecuencia, la longitud de onda

y la velocidad de la onda.

11.- La ecuacin de una onda est dada por la expresin y= Sen 2x/parat=0. Cul es la

ecuacin de la onda en un instante t, diferente de cero, si se mueve en el sentido positivo de x

con velocidad V?


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12.- Las expresiones siguientes representan ondas en una cuerda larga:

a) y(x,t)= Sen (3t + 2x);

b) y(x,t)= Sen (3t + x);

c) y(x,t)= Sen (3t - x);

Determinar en cada caso la velocidad, la frecuencia, la longitud de onda y la direccin de

propagacin.


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13.- Un movimiento ondulatorio tiene perodo de 0,02s y velocidad de propagacin de 350m/s.

Calcular su frecuencia y su longitud de onda. Escribir la ecuacin que describe el movimiento.

14.- En un buque se emiten simultneamente dos sonidos: uno bajo el agua y otro en el aire.

Ambos llegan al otro buque con una diferencia de tiempo de 5s. Calcular la distancia entre los

buques.

15.- A qu tensin est sometida una cuerda de densidad 6000Kg/m3y de radio 0,75mm si

un movimiento ondulatorio transversal se propaga en ella con una velocidad de 90m/s?


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16.- Una cuerda de 2m de longitud, cuya masa es 50g, est sometida a una tensin de 300N.

Cul es la velocidad de propagacin de una onda en esa cuerda?

17.- Calcular la intensidad de un sonido a 12m del foco sonoro si su intensidad a 1m de

distancia es 6,4x10-2W/m2.

18.- La diferencia de intensidad entre 2 sonidos es 25db. Si el ms dbil tiene una intensidad

de 3.6x10-2W/m2, Cul es la intensidad del ms fuerte?


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19.- Cuando se cierra una ventana, el ruido de la calle disminuye de 80db a 60db Qu

porcentaje de intensidad se detiene en la ventana? En cunto se ha reducido su intensidad?

20.- 18 La intensidad de un sonido expresada en db se incrementa en un 50%. Cul es la

variacin de W/m2del mismo?


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21.- La intensidad de un sonido a 4.5m de un foco vibrante es de 3.2 x 10-2W/cm2. Calcular su

intensidad en un punto situado a (a) 1.5m, (b) 6,8m del foco. Cul es la intensidad si seduplica la distancia? y si se reduce a la mitad?

22.- La intensidad de un sonido es de 5,2x10-6W/m2. Expresar dicha intensidad en dB.


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23.- Qu variacin en db experimenta un sonido si su intensidad en W/m2aumenta en un

26%?

24.- Calcular la velocidad del sonido para los siguientes gases en condiciones normales: (a)

Hidrgeno; (b) Nitrgeno; (c) Oxgeno.

25.- Empleando los valores anteriores, calcular la velocidad del sonido en esos gases a lassiguientes temperaturas: (a) 47C, (b) 33C.


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26.- Un hombre pone su reloj mediante una seal emitida por una fbrica distante 3,6Km.

Calcular el retraso que tendr su reloj.(Temp. 27C)

27.- En un barco empleado para sondear el sonido reflejado en el fondo llega 2,4s despus del

original. Hallar la profundidad del mar.


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28.- Un carpintero da dos martillazos sobre un clavo cada segundo. Un observador distante

percibe el sonido de un martillazo en el instante en el que el carpintero se dispone a dar el

siguiente golpe. Calcular la distancia entre el carpintero y el observador.(Temp. 0C)

29.- Un cazador est en un valle situado entre dos montaas. Dispara un rifle y percibe el eco

de la montaa ms cercana a los 2s y el de la montaa ms lejana a los 3s. Calcular la anchura

del valle.

30.- Tres estaciones receptoras de sonido estn alineadas y separadas por 400m. La estacin

central registra el estampido de un can que, 0,1s despus, es registrado simultneamente

por las otras dos estaciones. Localizar la posicin del can.


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31.- Demostrar que la velocidad del sonido en el aire vara 0,60m/s, aproximadamente, por

cada variacin de 1C en la temperatura, para temperaturas, alrededor de 27C.

32.- Un alambre de cobre ( = 8,29g/cm3) de 2,4mm de dimetro tiene 3m de longitud y se usa

para suspender una masa de 2kg de una viga. Si se enva una perturbacin transversal a lo

largo del alambre golpendole ligeramente con un lpiz, con que rapidez viajar la

perturbacin?


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33.- Un alambre de 180cm de longitud resuena en tres segmentos de una onda transversal

cuando se le enva una vibracin de270Hz. Cul es la rapidez de las ondas en el alambre?

34.- Un cable flexible de 30m de longitud y 70N de peso se tensa entre dos postes con una

fuerza de 2kN. Si el cable se golpea lateralmente por uno de sus extremos, Cunto tiempo

tardar la onda transversal en viajar al otro extremo y regresar?

35.- Un alambre tiene una longitud de 60cmy una masa de 3g. Cul es la tensin, de tal

manera que cuando vibra transversalmente su primer sobretono tenga una frecuencia de200Hz?


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36.- a) En qu punto debe estar sujetada una cuerda tensa para hacer que su tono

fundamental sea ms intenso?

b) En qu punto tiene que estar sujeta y en qu punto tiene que tocarse para hacer su primersobretono ms marcado?

c) Y para hacer su segundo sobretono ms intenso?

37.- Cul debe ser la longitud de una barra de hierro que tiene una frecuencia fundamental

de 320Hz cuando se sujeta por su centro? (v = 5100m/s).

38.- Una barra de 120cm de longitud se sujeta por el centro y se golpea de tal modo que emite

su primer sobretono, dibuje la barra en la cual se muestre los nodos y antinodos, y

determnese en que otros puntos la barra puede estar fija y todava emitir el mismo

sobretono.

39.- Con qu velocidad un automovilista debe acercarse a una luz roja ( R= 6.10-7m) para que

la vea verde (V= 5.10-7m)? (La velocidad de la luz es c =3.108m/s)

40.- Un foco cuya frecuencia propia es 256Hz se mueve, en relacin con el aire, con una

velocidad de 40m/s. Calcular la frecuencia observada. Considere los cuatro casos posibles.-

41.- Qu frecuencia percibe un observador, si l y una fuente sonora de frecuencia 120Hz se

alejan entre s, cada uno con velocidad de 85m/s?

42.- En un da cuando la velocidad del sonido es de 330m/s, dos pitos suenan al mismo tiempo.Las longitudes de onda de los sonidos emitidos son 5,5m y 6m. Cuntas pulsaciones por

segundo se escucharn?

43.- Una persona situada a 1m de distancia de una fuente sonora percibe un nivel de

intensidad de 40dB. A qu distancia no oir la fuente?

44.- Debido a un accidente, una persona yelos sonidos con 20db menos que una persona

normal. Utiliza un aparato para sordos. Cuntas veces el aparato deber amplificar la

intensidad de los sonidos, para or como una persona normal?


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45.- Un observador y una fuente sonora de frecuencia 330Hz estn en reposo. Una segunda

fuente idntica a la anterior se acerca al observador con velocidad de 10m/s. Cul es la

frecuencia de las pulsaciones que oir el observados?

46.- En una cuerda vibrante, la frecuencia es200Hz y la velocidad de propagacin 100m/s.

a) Cul es la distancia entre dos nodos consecutivos?

b) Si la cuerda tiene una longitud de 2m Cuntos husos se vern?

47.- Una cuerda de violn de longitud 60cm vibra formando 4 husos. La velocidad de la onda en

la cuerda es 120m/s. Cul es la longitud de onda sonora que una persona oye?

48.- Un tubo abierto - abierto tiene una frecuencia fundamental igual a la de una cuerda

vibrante de 1m de longitud, en la que la velocidad de propagacin es 170m/s. Cul es la

longitud del tubo?

49.- Se tiene una cuerda vibrante de 90cm de longitud. A medio metro de un extremo, se

inmoviliza con un dedo uno de sus puntos y se oyen 5 pulsaciones por segundo, cuando las dos

partes vibran en sus fundamentales. Cul es la velocidad de propagacin de las ondas?

50.- Una cuerda vibrante de 0,25m de longitud, con una tensin de 200N, vibra en su

fundamental, y produce el mismo nmero de pulsaciones por segundo con un diapasn de

196Hz que con una 204Hz.

a) Cul es la frecuencia de la cuerda vibrante?

b) Cul es la velocidad de las ondas en la cuerda?

c) Cul es la masa de la cuerda?

51.- En una cubeta se dispone de 2 vibradores idnticos en fase, de amplitud4cm y de

frecuencia 20Hz. La velocidad de las ondas sobre el agua es 40cm por segundo.

a) Cul es la longitud de onda de las ondas producidas?

b) En un punto situado a 18cm de un vibrador y a 12cm del otro, Cul ser la amplitud de una

molcula de la superficie?

c) En un punto situado a 18cm de un vibrador y a 13cm del otro, Cul ser la amplitud de una

molcula de la superficie?

52.- Calcule las 3 primeras frecuencias emitidas por un tubo sonoro abierto-abierto de longitud

0,17m.

53.- Calcule las 3 primeras frecuencias emitidas por un tubo sonoro abierto-cerrado de

longitud 0,17m.

54.- Un punto de un medio dista 2.80m y 3,05m de dos focos que vibran sincrnicamente.

Qu clase de interferencia habr en l si la longitud de onda de los movimientos producidoses: (a)31,25mm ; (b)4mm?


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55.- Se quiere realizar un experimento de Young de doble rendija, con ondas de radio cuya

frecuencia es de 200KHz. Qu separacin han de tener las rendijas para que el primer

mximo ocurra en una direccin que forme un ngulo de 30 con la direccin del haz

incidente? Para qu longitudes de onda comienza hacer prctico el experimento anterior?

56.- Por el extremo F de la figura entra una onda sonora de 20cm de longitud de onda. Cul

debe ser el radio mnimo R de este dispositivo para que las ondas sonoras que se producen, al

dividirse la onda original producida en F, se anulen entre s por interferencia al llegar a B, demodo que en D no se perciban sonido alguno?

DB

R

F


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57.- En una cuerda vibrante se forma un sistema de ondas estacionarias. La frecuencia de las

vibraciones es 250Hz y la velocidad de propagacin es 350m/s. Calcular la distancia entre

nodos consecutivos. Si los extremos de la cuerda estn fijos, indique algunos valores posibles

de su longitud.

58.- Una cuerda de acero tiene una longitud de 88m, una masa de 0.81g/cm y una tensin de

10N. Calcular la frecuencia del sonido fundamental y el segundo armnico.


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59.- En cunto habra que aumentar la tensin en la cuerda del problema anterior para que la

frecuencia aumentase en un 30%?

60.- Una cuerda de acero (densidad 7.8g/cm

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) tiene un dimetro igual a 1.2mm y una tensinde 50N. Calcular su frecuencia fundamental si su longitud es 1.2m. Cul debe ser su longitud

para que su frecuencia fundamental sea 512Hz?


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61.- El tercer armnico de una cuerda de un 1m de longitud tiene una frecuencia de 374Hz. Su

tensin es 30N. Calcular su masa por unidad de longitud.

62.- La frecuencia del sonido fundamental de una cuerda vibrante es 240Hz. Calcular su tercer

armnico si: (a) su longitud se duplica y su tensin se hace nueve veces mayor; (b) su longitud

se reduce a 2/3 y su tensin se aumenta a un 44%.

63.- El quinto armnico de una cuerda tiene una frecuencia de 600Hz. La longitud de la cuerda

es 1.80m. Calcular la velocidad de propagacin de las ondas transversales en la cuerda.


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64.- La frecuencia del sonido fundamental de una cuerda es de 320Hz. Calcular el tercer

armnico de otra cuerda con longitud de 1.5 veces mayor, tensin 2.56veces mayor masa por

unidad de longitud 0.81 veces menor.

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