física tema 10
SniI2f10T
tarea 4. Las ondas de sonido, a veces no son percibidas por las personas debido a la frecuencia que tienen. En general, un joven no es posible que perciba sonidos cuya frecuencia es de: I. 2 Hz II. 17.000 Hz III. 30.000 Hz Es (son) correcta(s): A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) I y II E) I y III
EJERCITACIÓN 1. En el diagrama de la figura, la distancia entre los puntos A y B en una onda es 5,0 metros. De acuerdo a esta información, dicha onda tiene una longitud de onda de: A
B
5.0 m A) 1,0 m D) 4,0 m
B) 2,0 m E) 5,0 m
C) 2,5 m
5. Tu profesor de Física dicta su clase cuya onda sonora tiene una intensidad 10–6 W/m2, determine su nivel de intensidad. a) 20 dB B) 30 dB C) 50 dB d) 60 dB E) 80 dB
2. Determinar la longitud de onda de una onda, si la distancia entre los valles tercero y quinto es 48 cm.
1
2
a) 48 cm d) 36 cm
3
4
b) 24 cm e) 16 cm
6. Un sonido de 8 Hz cuya longitud de onda es de 32 m viaja con una rapidez de: A) 4 m/s B) 8 m/s C) 32 m/s D) 256 m/s E) 340 m/s
5 c) 12 cm
PROFUNDIZACIÓN
3. Una onda viajera pasa por un punto de observación. En este punto, el intervalo de tiempo entre crestas sucesivas es 0,2 segundos. Entonces, se puede afirmar que: a) su frecuencia es 5 Hz. b) su longitud de onda es 5 cm. c) su velocidad de propagación es 5 m/s. d) su periodo es 5 s. e) ninguna de las anteriores.
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7. Un cachimbo PAMER San Marcos celebra su ingreso en su casa bailando una buena SALSA y a una distancia de 25 m del equipo de música una persona percibe el sonido 1W con una intensidad de , determine 125m2 la potencia de la fuente sonora. a) 20p W b) 5p W c) 2p W d) 2,5p W e) 30p W
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física
Tema 10
ondas mecánicas - sonido
8. Una cuerda de 3 m tiene una masa de 120 g, ¿con qué velocidad se propagan las ondas transversales en la cuerda, si se pone bajo una tensión de 4N? a) 8 m/s b) 9 m/s c) 10 m/s d) 11 m/s e) 12 m/s
y
5 0
9. Si la ecuación de una onda transversal de una cuerda tensa es:
20 b) 0,2 s e) 10 s
30
x (cm) c) 0,5 s
13. La elongación de una onda en función de la posición y tiempo está dada por: y = 4 Sen (1,5x – 0,25 t) con “x” en metros y “t” en segundos. ¿Cuánto es el valor, en m/s, de la rapidez máxima de las partículas del medio? a) 10 m/s b) 5 m/s c) 3 m/s d) 1 m/s e) 2 m/s
donde las longitudes se expresan en cm y el tiempo en segundos, ¿cuál es el valor de la velocidad de propagación y su dirección? a) 10 m/s ; +x
10
a) 0,1 s d) 1 s
t y = 3 Sen2p – x 0, 03 30
(cm)
b) 5 m/s ; –x c) 10 m/s ; –x d) 5 m/s ; +x e) 15 m/s ; +y
14. Una cuerda de 100 g y 100 m se encuentra sujetado por un extremo a un poste y por el otro extremo se ejerce una fuerza para tensar y además se emite un pulso. Sabiendo que el pulso retornó después de 1s. ¿Qué módulo tiene la fuerza que se le ejerció? a) 10 N b) 20 N c) 30 N d) 40 N e) 50 N
10. Se producen ondas senoidales cuya frecuencia angular es w = 6 rad/s y cuyo número de onda es k = 2m–1. ¿Cuál es la velocidad de propagación de las ondas? a) 1 m/s
b) 2 m/s
d) 4 m/s
e) 5 m/s
c) 3 m/s
11. En una cuerda tensa, se producen ondas con una longitud de onda de 5 cm. Si la
15. En una cuerda de 40 m y de 2 kg, con una tensión de 20N, se propaga una onda de longitud de onda 2m. ¿Cuál es la frecuencia de la onda? a) 8 Hz b) 9 Hz c) 10 Hz d) 12 Hz e) 15 Hz
onda recorre 100 cm en 5 s. Su frecuencia en Hertz es: a) 1
b) 2
d) 4
e) 5
c) 3
12. La figura muestra una onda producida en 16. Un bote se encuentra sujeto por el ancla y es alcanzado por olas cuyas crestas está separadas 30 m; si la rapidez de la ola es
la superficie del agua. Si la velocidad de propagación es 1 m/s. Calcular el periodo de oscilación de la onda.
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física
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ondas mecánicas - sonido
a) 100; 2000 c) 120; 1920 e) 150; 2050
de 7,5 m/s, el tiempo que tardan en llegar dos crestas consecutivas al bote es: a) 25 s b) 75 s c) 4 s d) 0,25 s
e) 12 s 21. La ecuación de un movimiento ondulatorio está dada por: y = 8 Sen(3x – 1020t) con "x" en metros, "t" en segundos. Determine la rapidez de propagación de la onda en (m/s). a) 1020 b) 510 c) 340 d) 3060 e) 24
17. Al esperar que pase una onda transversal una persona nota que pasan 12 crestas en un tiempo de 3s. Si la distancia entre dos crestas sucesivas es de 0,6m. ¿Cuál es la rapidez de la onda? a) 2,2 m/s
b) 2,5 m/s c) 3,2 m/s
d) 3,5 m/s
e) 3 m/s
22. Una onda sinusoidal transversal que se propaga de derecha a izquierda tiene una longitud de onda de 20m, una amplitud de 4m y una rapidez de propagación de 200m/s. Hallar la ecuación de la onda.
18. Una abeja volando produce un zumbido, apenas audible (0 dB), para una persona situada a 5 m de distancia. ¿Cuántas abejas situadas a la misma distancia podrán producir un sonido cuyo nivel de intensidad sea de 40 dB? (I0 = 10–12 W/m2) A) 103 6
D) 10
b) 120; 2500 d) 100; 1920
B) 104
a) 2 Sen 2p(10t – x ) 5
C) 105
x ) b) 3 Sen 2p(10t – 20
7
E) 10
c) Sen 2p(5t – x ) 5
19. Una persona se encuentra en una canoa, la cual está sobre un lago tranquilo. Balancea la canoa describiendo 5 ciclos completos en 5 segundos. Si se observa que la onda resultante recorrerá 20m en 8s, ¿cuál es la longitud de onda? a) 1 m
b) 2 m
d) 3 m
e) 1,5 m
x d) 6 Sen 2p(20t – ) 15 x e) 4 Sen 2p(10t – ) 20
c) 2,5 m
23. Las gráficas mostradas corresponden a un movimiento ondulatorio, hallar la rapidez V.
SISTEMATIZACIÓN
y V
20. Un cable de 80 kg une dos puntos distantes 600m entre dos montañas. Cuando el cable recibe un golpe transversal en un extremo, el pulso de retorno se detecta 10s después. Determine la rapidez de la onda (en m/s) y la tensión en el cable en (N).
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x 9cm
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ondas mecánicas - sonido
24. Una persona situada a 6 m de una fuente sonora puntual mide un nivel de intensidad de 70 dB. ¿A qué distancia deberá situarse para medir un nivel de intensidad de 50 dB? (I0 = 10–12 W/m2) A) 50 m B) 30 m C) 40 m D) 60 m E) 80 m
y(cm) 15
0
0,2
0,6
1
t(s)
–15
25. Un violín produce un nivel de intensidad de 40 dB a una distancia d. ¿Qué nivel de intensidad producen 100 violines idénticos a la misma distancia? (I0 = 10–12 W/m2) A) 20 dB B) 40 dB C) 50 dB D) 60 dB E) 70 dB
a) 0,25 m/s b) 0,12 m/s c) 0,3 m/s d) 0,15 m/s e) 0,75 m/s
respuesta 1. B 2. B 3. A 4. E 5. D 6. D 7. A 8. C 9. A 10. C 11. D 12. B 13. D 14. D 15. C 16. C 17. A 18. B 19. C 20. C 21. C 22. E 23. D 24. D 25. D
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