MOVIMIENTO ONDULATORIO

Velocidad de propagación:

·         No depende de la amplitud.

·         Depende de la elasticidad del medio.

·         Depende de las características  inerciales del medio.

    T= tensión; μ = densidad del medio 

Velocidad de Propagación de una onda, en función de su frecuencia y su longitud de onda:

v = λf

La velocidad de propagación de las ondas no depende de la frecuencia, entonces las ondas con menor frecuencia tienen mayor longitud de onda.

 Resolver:

  1.     Una cuerda tiene 6 metros de longitud y una masa total de 60 gramos. Se encuentra tensionada con una fuerza de 25 N. Si un extremo de la cuerda vibra con una frecuencia de 10 s^-1, calcular: a) La velocidad de la onda que se propaga en la cuerda b) La longitud de la onda.

2.     La velocidad de propagación de las ondas de ultrasonido en el aire es 340 m/s. Si la frecuencia es de 34.000 Hz, determinar:

a.     El tiempo en el cual se produce una vibración (T)

b.    La longitud de onda del ultrasonido.

3.      En la superficie de un estanque se propagan ondas cuya frecuencia es de 4 Hz y cuya amplitud mide 5 cm. Si las ondas emplean 10 segundos en recorrer 2 m, calcular:

a.     El periodo.

b.    La velocidad de propagación.

c.     La longitud de onda.

4.     Con la llamada función de onda,  y = A • cos (k x - w • t), es posible describir la forma de la onda en cualquier instante. Donde k es el número de onda, k = 2 π/λ .  Si la ecuación de una onda armónica es:   y = 0,1 • cos (4 x +2 • t), con x  y  y  expresados en metros y t expresado en segundos. Determinar:

a.     La amplitud.

b.    La longitud de onda.

c.     El periodo de vibración.

d.    La frecuencia.

e.     La velocidad de propagación.

f.     La posición de un punto del medio para el cual  x = 0,5 m en el instante t = 2 s.

5.  A partir de la siguiente función de onda en la cual x y y se expresan en centímetros y t se expresa en segundos, y = 3 • cos (4π x + l00π • t), calcula:

a.     La amplitud de onda.
b.    La longitud de onda
c.     La frecuencia
d.     La velocidad de propagación

6.     En el extremo libre ubicado a la izquierda de una cuerda horizontal, tensa y muy larga, se produce un movimiento armónico simple perpendicular  a la dirección de la cuerda de amplitud 0,02 m y frecuencia 8 Hz.  Si en el instante t = 0, la perturbación se propaga a lo largo de la cuerda con velocidad 20 m/s. calcula:

a.     La amplitud, la frecuencia, el  periodo y la longitud de la onda generada.

b.    La ecuación de la onda.

7. La longitud de onda de la luz amarilla es 6 • 10^{-7 m} m  y la velocidad de la luz es 3 • 10⁸   m/s. ¿Cuál es la frecuencia de estas ondas?  

ESTABLECER CONDICIONES

          Es cierto que la velocidad de propagación de las ondas en una cuerda depende de la frecuencia con que se produzcan?

   ¿Qué sucede con la longitud de onda de las ondas producidas en determinado medio si se aumenta la frecuencia? Explica.

¿Qué variación se produce en la velocidad de propagación de las ondas si se aumenta la ten­sión de la cuerda en la cual se propagan?

¿Por qué factor se debe variar la tensión de una cuerda para que la velocidad de las ondas que se propagan en ella se duplique?

La velocidad de propagación de las ondas en una cuerda es de 3 m/s. ¿Cuál es la velocidad de propagación de las ondas en una cuerda, del mismo material, cuyo corte tiene el doble de área y que está sometida a la misma tensión

Una cuerda de 18 m de largo, se divide en 6 seg­mentos y con cinco de ellos se forma una cuer­da más gruesa. Las dos cuerdas, la delgada y la gruesa, se someten a la misma tensión y se generan en cada una de ellas 20 vibraciones en 10 segundos. Calcula cuál de las dos tiene:

a) Mayor densidad longitudinal.

b) Mayor velocidad de propagación de las ondas.

c) Mayor frecuencia de las ondas producidas.

d) Mayor longitud de onda. 

e) Mayor período de vibración