Problemas Resueltos de M.A.S. y Ondas

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Problemas Física PAU – MVAS y Ondas I – tusclasesdeapoyo.com tusclasesdeapoyo.com 1. Escribe la ecuación del movimiento armónico simple, indica el significado físico de cada uno de sus términos y cita dos ejemplos de este tipo de movimiento. (PAU Canarias – Junio 2008) 2. Justifica la relación k/m=ω 2 para un M.A.S., siendo k la constante elástica recuperadora. (PAU Canarias 2000) 3. Escribe las expresiones de la energía cinética, potencial y total en función de la posición para una partícula que describe un movimiento armónico simple. Representa gráficamente dichas energías en función de la posición. (PAU Canarias – Junio 2009) 4. Escribe la ecuación de una onda y explica, ayudándote de las gráficas oportunas, los conceptos de amplitud, longitud de onda y periodo. (PAU Canarias – Junio 2009) 5. Una onda tiene la siguiente ecuación ( ( , 0.25sen 2 5 y xt t x = - donde x viene dada en metros y t en segundos. Calcula: a) La longitud de onda, la frecuencia y la amplitud de esta onda. b) La velocidad de una partícula del medio cuando han transcurrido 4s y se encuentra situada a 2m. c) La diferencia de fase de un punto del medio transcurridos 10s. (PAU Canarias 2000) 6. Una onda armónica de frecuencia 100 Hz y 0,5 m de amplitud se propaga con una velocidad de 10 m·s 1 en el sentido positivo del eje x. En el instante inicial (t = 0 s) y en el origen (x = 0 m) la elongación es y = + 0,5 m. Halla: a) La ecuación de onda. b) La diferencia de fase entre dos puntos separados 0,2 m. c) La velocidad y aceleración máximas de un punto del medio. 7. En una cuerda se propaga una onda cuya ecuación viene dada por y(x,t)=8sen(2x+6t), donde x viene en metros y t en segundos. Calcular: a) La velocidad de propagación de la onda. b) La aceleración a los 6s de un punto de la cuerda situado a 3m. c) La diferencia de fase entre dos puntos de la cuerda separados una distancia de 90 cm. (PAU Canarias - Septiembre 2001) 8. Por una cuerda se propaga un movimiento ondulatorio caracterizado por la onda: · t x y A sen T π λ = - Determina a qué distancia se encuentran dos puntos de esa cuerda en un instante dado que tienen una diferencia de fase entre ellos de π radianes. (PAU Canarias – Junio 2006) 9. Por una cuerda se propaga una onda con ecuación y(x,t)=10sen(t-x), donde x viene en metros y t en segundos. Calcula: a) El período, la longitud de onda y la velocidad de propagación de la onda. b) Posición y velocidad transversal de un punto de la cuerda situado a 2m del origen. ¿Qué tipo de movimiento describe un punto de la cuerda? c) La distancia entre dos puntos cuya diferencia de fase en un instante dado es π/3. (PAU Canarias – Septiembre 2006) 10. Por una cuerda se propaga una onda cuya ecuación es y(x,t)=2sen(6t - 3x), expresada en metros y segundos. Calcula: a) La velocidad con que se propaga b) La velocidad transversal de un punto situado a x=4 m en el instante t=5 s c) La diferencia de fase que habrá entre dos puntos separados una distancia de 2 m. (PAU Canarias – Junio 2008) 11. La ecuación de una onda que se propaga por una cuerda es y(x, t) = 0'5senπ(8t-4x) (en unidades S.I.) a) Determine la velocidad de propagación de la onda y la velocidad de un punto de la cuerda y explique el significado de cada una de ellas. b) Represente gráficamente la posición de los puntos de la cuerda en el instante t = 0, y la elongación en x = 0 en función del tiempo.

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1. Escribe la ecuación del movimiento armónico simple, indica el significado físico de cada uno de sus términos y cita dos

ejemplos de este tipo de movimiento. (PAU Canarias – Junio 2008)

2. Justifica la relación k/m=ω2 para un M.A.S., siendo k la constante elástica recuperadora. (PAU Canarias 2000)

3. Escribe las expresiones de la energía cinética, potencial y total en función de la posición para una partícula que describe un

movimiento armónico simple. Representa gráficamente dichas energías en función de la posición. (PAU Canarias – Junio

2009)

4. Escribe la ecuación de una onda y explica, ayudándote de las gráficas oportunas, los conceptos de amplitud, longitud de

onda y periodo. (PAU Canarias – Junio 2009)

5. Una onda tiene la siguiente ecuación

( ) ( ), 0.25 sen 2 5y x t t x= −

donde x viene dada en metros y t en segundos. Calcula:

a) La longitud de onda, la frecuencia y la amplitud de esta onda.

b) La velocidad de una partícula del medio cuando han transcurrido 4s y se encuentra situada a 2m.

c) La diferencia de fase de un punto del medio transcurridos 10s.

(PAU Canarias 2000)

6. Una onda armónica de frecuencia 100 Hz y 0,5 m de amplitud se propaga con una velocidad de 10 m·s–1

en el

sentido positivo del eje x. En el instante inicial (t = 0 s) y en el origen (x = 0 m) la elongación es y = + 0,5 m.

Halla:

a) La ecuación de onda.

b) La diferencia de fase entre dos puntos separados 0,2 m.

c) La velocidad y aceleración máximas de un punto del medio.

7. En una cuerda se propaga una onda cuya ecuación viene dada por y(x,t)=8sen(2x+6t), donde x viene en metros y t en

segundos. Calcular:

a) La velocidad de propagación de la onda.

b) La aceleración a los 6s de un punto de la cuerda situado a 3m.

c) La diferencia de fase entre dos puntos de la cuerda separados una distancia de 90 cm.

(PAU Canarias - Septiembre 2001)

8. Por una cuerda se propaga un movimiento ondulatorio caracterizado por la onda:

· 2 ·t x

y A senT

πλ

= −

Determina a qué distancia se encuentran dos puntos de esa cuerda en un instante dado que tienen una diferencia de fase

entre ellos de π radianes. (PAU Canarias – Junio 2006)

9. Por una cuerda se propaga una onda con ecuación y(x,t)=10sen(t-x), donde x viene en metros y t en segundos. Calcula:

a) El período, la longitud de onda y la velocidad de propagación de la onda.

b) Posición y velocidad transversal de un punto de la cuerda situado a 2m del origen. ¿Qué tipo de movimiento describe un

punto de la cuerda?

c) La distancia entre dos puntos cuya diferencia de fase en un instante dado es π/3. (PAU Canarias – Septiembre 2006)

10. Por una cuerda se propaga una onda cuya ecuación es y(x,t)=2sen(6t - 3x), expresada en metros y segundos. Calcula:

a) La velocidad con que se propaga

b) La velocidad transversal de un punto situado a x=4 m en el instante t=5 s

c) La diferencia de fase que habrá entre dos puntos separados una distancia de 2 m. (PAU Canarias – Junio 2008)

11. La ecuación de una onda que se propaga por una cuerda es y(x, t) = 0'5senπ(8t-4x) (en unidades S.I.)

a) Determine la velocidad de propagación de la onda y la velocidad de un punto de la cuerda y explique el significado de

cada una de ellas.

b) Represente gráficamente la posición de los puntos de la cuerda en el instante t = 0, y la elongación en x = 0 en función

del tiempo.

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