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Ondas y sonido
1. Un pulso es enviado a lo largo de un resorte como muestra la figura. El resorte está fijo a una muralla vertical rígida en el punto A, ¿qué le sucede al pulso reflejado?
a !e devuelve con una ma"or rapide# $ !e devuelve del mismo lado que el incidente c Se devuelve invertido d Es a$sor$ido por la muralla Justificación Por el efecto de la refracción el pulso se devuelve nuevamente cambiando la dirección de este.
%. Un diapas&n cu"a frecuencia característica es de ''( )#, es puesto a vi$rar en forma simultánea con otro diapas&n cu"a frecuencia característica es de '*+ )#. ¿uántos $atidos o pulsaciones se producen en 1( s? a * $atidos $ 1( $atidos c) 30 batidos d %( $atidos Justificación Asumiendo un batido batido como la diferencia diferencia entre las frecuencias frecuencias de los diapasones, diapasones, entonces: 440 Hz- 470 Hz !Hz "ultiplicado por el tiempo ! Hz# $0 se%undos !0 batidos
*. -a cuerda de una guitarra está vi$rando en su modo fundamental, esto es a ''( )#. !i el modo es cam$iado al que se muestra en la figura, ¿cuál es la nueva frecuencia de vi$raci&n?
a ''( )# b) 880 Hz c %%( )# d 1''( )# ustificaci&n Entendiendo la imagen se ve claramente q se duplica por lo tanto la frecuencia tam$ién. /0''( )#%022( )#
'. -a cuerda de una guitarra vi$ra a 3(( )#, correspondiente al modo representado en la figura. !i su frecuencia de vi$raci&n es triplicada, ¿cuál será el n4mero de antinodos para este nuevo modo de vi$raci&n?
a % $ ' c * d) 6 ustificaci&n
3. Una cuerda es puesta a vi$rar '(( veces en ' segundos, ¿cuál es la frecuencia frecuencia del sonido emitido? a 15(( $ '(' c) 100 d (,(1
)# )# Hz )#
%
Justificación &abiendo 'ue una vibración por se%undo e'uivale a un Hz 'ue es la frecuencia, entonces: (400)4 $00 Hz
5. !i se aumenta la amplitud de una onda de sonido, ¿en qué 6a$rá cam$iado el sonido? a en el tono solamente $ en la intensidad solamente c en el tono que disminu"& " en la intensidad que aument& d) en el tono que aumentó y en la intensidad que disminuyó ustificaci&n 7a que el sonido se va a volver más grave.
+. ¿uál de los siguientes rangos de frecuencia corresponde a las ondas de ultrasonido? a
10Hz < f
<
20000Hz
$ f < 20Hz 20000 Hz c f > d
500Hz < f
<
1500Hz
Justificación *l ultrasonido es una onda ac+stica o sonora cua frecuencia est por encima del umbral de audición del odo /umano apro1imadamente 20.000 Hz 3. 2. -a nota 8o en el piano tiene una frecuencia de %35 )#. !i la onda de sonido viaja a una velocidad de **( m9s por el aire, ¿cuál es la longitud de onda de esta nota 8o? a) 330 / 26 $ %35 9 **( c %35 : **( d 19 %35
m m m m
Justificación velocidad)frecuencia!!0 m)s3 ) 256 Hz3
;. Una onda transversal se propaga en una cuerda, como lo muestra la figura, 6acia la derec6a de la página. ¿uál de las siguientes flec6as muestra la direcci&n " sentido del movimiento de la partícula < en ese instante?
a
b)
c
d
1(. -a figura muestra a una onda estacionaria en una cuerda de largo -.
¿uál de las siguientes es la relaci&n entre el largo " la longitud de onda? a - 0 5 λ $ - 0 * λ c) ! " 3/2 d - 0 %9* λ
*
ustificaci&n
-argo total 0 λ9% = λ9%= λ9% 0 *λ9%
11. Un flas6 de lu# prende " apaga 5( veces en un minuto. Entonces, ¿cuál es la frecuencia del flas6? a 5( )# $ %( )# c * )# d) 1 Hz Justificación Asumiendo 'ue el proceso de prender apa%ar el laser e'uivale a :
o 'ue si%nifica a $ frecuencia, entonces: (60 veces)60 se%undos $ Hz
1%. El modo fundamental de vi$raci&n de una onda estacionaria en una cuerda de guitarra es de %%( )#, ¿cuáles son el segundo " tercer arm&nico de esta cuerda? a ''( )# " 22( )# respectivamente $ %%( )# " 11( )# respectivamente c) ##0 Hz y 660 Hz res$ectivamente d **( )# " ''( )# respectivamente Justificación: &i el modo es la diferencia entre un acorde el otro por consi%uiente, el se%undo acorde ser 2 veces la frecuencia tercero tres veces la frecuencia.
1*. -a figura muestra a un diapas&n que vi$ra en el aire. -as peque>as esferitas representan a las moléculas aire cuando la onda sonora se propaga 6acia la derec6a
¿ué diagrama representa mejor la direcci&n del movimiento de las moléculas?
a
$
c
d
de
'
Justificación a 'ue al c/ocar unas con otras estas se devuelven, entonces por la dirección de la onda 'ue es /orizontal el movimiento corresponde a la d
1'. -a figura muestra a una onda en el agua propagándose con una rapide# de % m9s " a un corc6o que se mueve en forma vertical 2 veces en ' segundos
¿uál es la longitud de onda de la onda en el agua? a $ c d)
(,%3 m (,3 m 1,( m 2%0 m
Justificación &abiendo 'ue la lon%itud, es el avance de la onda, el cual el avance est determinado por la frecuencia, calculamos la frecuencia la cual es: / $ Hz una revolución pi3 por se%undo &e%uido calculamos la lon%itud de la onda con la si%uiente formula v)( 8onde vvelocidad 2 m)s f frecuencia $ Hz 2m)s3)$ Hz32 m
13. En la figura se muestra a dos pulsos A " @ propagándose 6acia la derec6a a lo largo de una cuerda uniforme
omparando con el pulso A, el pulso @ tiene a menor rapide# " más energía $ ma"or rapide# " menor energía c) la misma ra$idez y m&s ener'(a d ma"or rapide# " la misma energía Justificación la rapidez es i%ual a 'ue tienen el mismo periodo, pero como la amplitud es maor en e l punto 9, esta est directamente relacionada con la ener%a por lo 'ue la ener%a ser maor. 15. Un o$jeto puede vi$rar fuertemente para una frecuencia específica de sonido que es emitida por un parlante. ¿ué nom$re reci$e este fen&meno? a esonancia $ Efecto 8oppler c Bnterferencia d) e*le+ión
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Justificación *ntendiendo la refle1ión como el cambio de dirección de una onda, 'ue al entrar en contacto con la superficie de separación entre dos medios cambiantes, re%resa al punto donde se ori%inó Por tal motivo esto 'uiere decir 'ue la onda c/oca trasmitiendo ener%a al obeto con el 'ue %olpea. 1+.¿ué cam$io se produce en el sonido emitido por una guitarra al aumentar la tensi&n de una cuerda " pulsarla? a El sonido se 6ace más grave. b) ,l sonido se -ace m&s a'udo. c El sonido se 6ace más velo#. d El sonido se 6ace más lento. Justificación as cuerdas tienen una frecuencia la cual esta determinada por la lon%itud, frecuencia tensión de la cuerda, por tal motivo al aumentar la tensión aumenta la frecuencia por consi%uiente el tono se vuelve mas a%udo. 12. -a siguiente figura muestra a ondas de sonido emitidas con una frecuencia f, por un m&vil, las que se propagan por el aire. A " @ son dos o$servadores en reposo.
A
@
¿uál de las siguientes afirmaciones es verdadera respecto a lo que medirán los o$servadores A " @, cuando el sonido llegue a ellos? a A o$serva que el m&vil se acerca a él por que lo escuc6a con una frecuencia ma"or $) observa que el móvil se acerca a l $or que lo escuc-a con una *recuencia mayor c A o$serva que el m&vil se acerca a él por que lo escuc6a con una frecuencia menor d @ o$serva que el m&vil se acerca a él por que lo escuc6a con una frecuencia menor ustificación cuando pasa un carro uno escuc/a antes de 'ue cruce por el lado de uno se escuc/a un sonido con una frecuencia maor, cuando este pasa la frecuencia empieza a disminuir /asta 'ue las ondas no lle%an, por tal motivo el carro se diri%e /acia el observador.
1;. 8e los siguientes animales, ¿cuál de ellos utili#a el eco para detectar o$jetos? a at&n. b) urcila'o. c Cato. d
justificaci&n
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8istancia0 λ9%= λ9% 0 λ %1. -a onda de la figura representa a una onda propagándose 6acia la derec6a. 8emora 1( s en viajar entre los puntos A " @ distantes 3( cm.¿uál es la velocidad de propagaci&n de la onda?
a (,3 cm9s $ %,3 cm9s c) %0 cm/s d 3(( cm9s
ustificacion D0 d9t 03( m91( s03 cm9s
