Exercicios de Física 03b....

IES AdormiderasDepartamento de Física e Química

Exercicios de Física03b. Ondas

Problemas

1. Unha onda unidimensional propágase segundo a ecuación:

y = 2 cos 2π (t/4 – x/1,6)

onde as distancias se miden en metros e o tempo en segundos. Determina:

a) A velocidade de propagación.

b) A diferencia de fase, nun instante dado, de dúas partículas separadas 120 cm na dirección de avance da onda.

Sol. a) 0,4 m/s; b) 3π/2 rad

2. Un potente diapasón está a transmitir un son de frecuencia 500 Hz a unha persoa, tal como indica a figura.

a) Calcula o número de oscilacións que se poden observar entre o diapasón e a orella.

b) Calcula se a persoa escoitará un son de intensidade maior que si só o recibira directamente ou non. (Velocidade do son = 340 m/s)

3. ¿Que é unha onda unidimensional harmónica? Na onda definida pola ecuación:

y x t= +

8

2 8sen

π π

determinar os parámetros: amplitude, número de onda, frecuencia e lonxitude de onda.Galicia, 1991

4. A función dunha onda transversal que se propaga por unha corda exprésase:

y (x,t) = 2 sen 2π (10t – 0,1x).

Determinar:

a) O seu período e lonxitude de onda.

20091116 14:15:16

Física 03b. Ondas Páxina 2 / 7

b) A velocidade e a aceleración transversais máximas dos puntos da corda.Sol. a) 0,1 s; 10 m. b) 126 m/s; 7900 m/s2 Almería, 1994

5. Un foco emisor de ondas vibra con una frecuencia de 250 Hz en un medio en el cual la velocidad de propagación es de 250 m/s. ¿Cuál es el período y la longitud de onda? Un punto A situado a 3 m del foco tiene una amplitud de vibración de 2 mm y en el instante t0 su elongación es de −2 mm. ¿Cuál será la elongación de un punto B, situado a 0,25 m de A, entre éste y el foco?

Baleares, 1994

6. A ecuación de propagación dun movemento ondulatorio é:

y(x,t) = 2sen(8πt 4πx) (SI)

a) ¿cal é a amplitude, a frecuencia e a velocidade de propagación da onda?

b) ¿cal é (en función do tempo) a velocidade e a aceleración dun punto para o que x é constante?

Galicia, 2001

7. Una piedra cae en un estanque lleno de agua, produciendo una onda armónica que tarda 2 s en recorrer 6 m. Si la distancia entre dos crestas consecutivas es de 30 cm, determina la velocidad de propagación de la onda y su frecuencia angular.

Sol. 3 m/s; 62,8 rad/s CastillaLa Mancha, 2003

8. La ecuación de una onda armónica que se propaga en una cuerda es:

y(x,t) = 0,5sen(0,1πt – πx – /3)π

expresada en unidades SI. Determina:

a) La amplitud, el período, la longitud de onda y la frecuencia angular.

b) La velocidad de propagación.

c) La elongación de un punto de la cuerda situado en x = 2 m en el instante t = 10 s.

d) La velocidad transversal de dicho punto en ese instante.Sol. 0,5 m; 20 s; 2 m; 0,314 rad/s; 0,1 m/s; +0,433 m; −0,0785 m/s CastillaLa Mancha, 2003

9. Por unha corda tensa propágase unha onda transversal con amplitude 5 cm, frecuencia 50 Hz e velocidade de propagación 20 m/s. Calcula:

a) A ecuación de onda y(x,t).

b) Os valores do tempo para os que y(x,t) é máxima na posición x = 1 m.Galicia, 2004

10. A función de onda que describe a propagación dun son é:

y(t,x) = 6⋅102cos(628t 1,90x), SI

Calcula:

a) Frecuencia, lonxitude de onda e velocidade de propagación.

IES Adormideras Departamento de Física e Química


b) Velocidade e aceleración máximas dun punto calquera do medio no que se propaga a onda.

Galicia, 2004

11. Unha onda plana propágase na dirección x positiva con velocidade v = 340 m/s, amplitude A = 5 cm e frecuencia ν = 100 Hz (fase inicial ϕ0 = 0).

a) Escribe a ecuación da onda.

b) Calcula a distancia entre dous puntos cuxa diferencia de fase nun instante dado é 2π/3.Galicia, 2005

12. Unha onda periódica ven dada pola ecuación:

y(t,x) = 10sen2π(50t 0,20x) (SI)

Calcula:

a) Frecuencia, velocidade de fase e lonxitude de onda.

b) A velocidade máxima dunha partícula do medio, e os valores do tempo t para os que esa velocidade é máxima (nun punto que dista 50 cm da orixe).

Galicia, 2005

13. Unha onda transmítese ao longo dunha corda. O punto situado en x = 0 oscila segundo a ecuación y = 0,1cos10 t e outro punto situado en x = 0,03 m oscila segundo a ecuación y =π 0,1cos (10 t /4). Calcula: a) a constante de propagación, a velocidade de propagación e aπ π lonxitude de onda ; b) a velocidade de oscilación dun punto calquera da corda.

Galicia, 2006

Cuestións

1. Cando as ondas ven modificadas as condicións nas que se transmite sofren alteracións. Estas modificacións poden ser obstáculos, como en a), zonas nas que se moven a diferente velocidade, como en b), paso a través de orificios, como en c), etc. As frechas indican a dirección de propagación e as liñas que as cruzan perpendicularmente son as cimas das ondas.

Indica que cres que sucederá coas ondas incidentes da figura en cada unha das situacións propostas. ¿Saberías sinalar o fenómeno que se produce en cada caso?



2. Enuncia as leis da refracción de ondas. ¿Que é o índice de refracción?

3. ¿É posible que a suma de dous sons poida dar silencio?

a) Non, se sumamos dous sons, a intensidade resultante sempre será maior que a de cada un deles.

b) Si, se o desfase é igual a un número enteiro de lonxitudes de onda.

c) Si, se o desfase é igual a un número impar de semilonxitudes de onda.

4. Dúas ondas da mesma amplitude e período chegan en fase a un punto do espacio onde interfiren. A onda resultante caracterízase porque ten: a) Igual amplitude que as incidentes. b) Distinta frecuencia e o mesmo desfasamento. c) A mesma frecuencia e diferente amplitude.

5. ¿Que se entende por refracción dunha onda? Calcular as condicións que deben cumprir os índices de refracción para que o ángulo de incidencia dunha onda luminosa sexa ϑi < π/2 e o ángulo de refracción sexa ϑr = π/2.

Galicia, 1991

6. Sexa unha onda electromagnética que se propaga nun medio material ideal a unha frecuencia f1; variamos a súa frecuencia f2 con f2 > f1. ¿Diminúe tamén a velocidade de propagación da onda electromagnética? Razoa a resposta.

Galicia, 1991

7. Ondas armónicas. Ecuación de onda unidimensional.Galicia, 1993

8. Enuncia las leyes de la refracción de ondas. ¿Qué es el índice de refracción?Almería, 1994

9. Ondas: Estudio cualitativo de interferencias, difracción, absorción y polarización.Galicia, 1994

10. Principio de Huygens: Reflexión y refracción.Galicia, 1995

11. As ondas sonoras cumpren algunha das seguintes características:

a) son transversais;

b) son lonxitudinais;

c) transmítense no baleiro.Galicia, 1999

12. Cando un movemento ondulatorio se reflicte, a súa velocidade de propagación:

a) Aumenta.

b) Depende da superficie de reflexión.



c) Non varía.Sol. c Proposta 1999

13. Se se cambia á vez o ton e a intensidade dun son procedente dunha trompeta, ¿cales das seguintes magnitudes teñen que cambiar necesariamente?

a) A frecuencia e a lonxitude de onda;

b) Só a frecuencia;

c) A amplitude, frecuencia e lonxitude de onda.Sol. c Proposta 1999

14. A enerxía que transporta unha onda é proporcional:

a) Á frecuencia;

b) Á amplitude;

c) Ós cadrados da frecuencia e da amplitude.Sol. c Proposta 1999

15. Unha onda sen rozamentos amortécese de tal xeito que a amplitude é proporcional á inversa da raíz cadrada da distancia á orixe. Isto débese a que é unha onda:

a) Esférica

b) Cilíndrica

c) Lineal.Sol. b Proposta 1999

16. Escoitando un coro atopamos que nunha nota mantida se producen altibaixos de sonoridade. Popularmente dise que é debido a que alguén “desentoa”. Na realidade o que pasa é que alguén:

a) Está dando unha frecuencia sonora diferente ó resto.

b) Está producindo unha intensidade diferente.

c) A composición das frecuencias que constitúen a súa voz nese momento é diferente á dos seus compañeiros.

Sol. a Proposta 1999

17. A velocidade dunha onda varía,

a) coa fase na que se atope o punto

b) coa distancia do punto á orixe

c) coa frecuencia, sempre que manteñamos a lonxitude de onda constante.Sol. c Proposta 1999

18. Na composición de dúas ondas luminosas das mesmas características prodúcense lugares onde non hai iluminación apreciable. Esto é debido a:

a) Unha perda enerxética.



b) Compensacións enerxéticas entre lugares diferentes.

c) Non é certo, non se produce nunca.Sol. b Proposta 1999

19. ¿Cal das expresións propostas representa unha onda transversal que se propaga no sentido positivo do eixe x cunha velocidade de 5 m/s, ten unha amplitude de 1 m e unha frecuencia de 10 Hz?

a) y = cos 2π(10t – 5x)

b) y = cos 2π(10t + x)

c) y = cos 4π(5t – x)Galicia, 2000

20. Cando un movemento ondulatorio se atopa na súa propagación cunha fenda de dimensións pequenas comparables as da súa lonxitude de onda prodúcese:

a) polarización

b) onda estacionaria

c) difracciónGalicia, 2001

21. Cando a interferencia de dúas ondas orixina unha onda estacionaria, esta cumpre:

a) A súa frecuencia duplícase.

b) A súa amplitude posúe máximos e nulos cada λ/4.

c) Transporta enerxía proporcional ao cadrado da frecuencia.Galicia, 2002

22. Cando interfiren nun punto dúas ondas harmónicas coherentes, presentan unha interferencia construtiva se a diferencia de percorridos ∆r é:

a) ∆r = (2n + 1)λ/2.

b) ∆r = (2n + 1)λ.

c) ∆r = nλ.

Sendo n = 0, 1, 2, etc. e λ a lonxitude de onda.Galicia, 2002

23. Das seguintes ondas ¿cales poden ser polarizadas?

a) Ondas sonoras.

b) Luz visible.

c) Ondas producidas na superficie da auga.Galicia, 2002



24. A enerxía dunha onda é proporcional:

a) Ao cadrado da amplitude.

b) Á inversa da frecuencia.

c) Á lonxitude de onda.Galicia, 2003

25. A posibilidade de oír detrás dun obstáculo sons procedentes dunha fonte sonora que se atopa fóra da nosa vista, é un fenómeno de:

a) Polarización.

b) Difracción.

c) Refracción.Galicia, 2003

26. Nunha onda estacionaria xerada por interferencia de dúas ondas, cúmprese:

a) A amplitude é constante.

b) A onda transporta enerxía.

c) A frecuencia é a mesma que a das ondas que interfiren.Galicia, 2005

27. O son dunha guitarra propágase como: a) unha onda mecánica transversal; b) unha onda electromagnética; c) unha onda mecánica lonxitudinal.

Galicia, 2005


http://centros.edu.aytolacoruna.es/iesadormideras/departamentos/fq/fisica.html

Exercicios de Física 03b....

Documents

Transcript of Exercicios de Física 03b....