Ejercciios Cap 15.42

15.41 . Un alambre con masa de 40.0 g está estirado de modo que sus extremos están fijos en puntos separados 80.0 cm. El alambre vibra en su modo fundamental con frecuencia de 60.0 Hz y amplitud en los antinodos de 0.300 cm. a) Calcule la rapidez de propagación de las ondas transversales en el alambre. b) Calcule la tensión en el alambre. c ) Determine la velocidad y aceleración transversales máximas de las partículas del alambre.

15.44 . La función de onda de una onda est acionaria es y ( x   x , t ) = 4.44 mm sen[(32.5 rad_m) x   x ]sen[(754 ]sen[(754 rad_s)t  rad_s)t ]. ]. Para las dos ondas viajeras que forman es ta onda estacionaria, determine a) la amplitud, b) la longitud de onda, c ) la frecuencia, d ) la rapidez, e) las funciones de onda. f ) Con la información dada, ¿puede determinar de qué armónico se trata? Explique su respuesta.

15.49 . Cuerda de guitarra. Una de las cuerdas de 63.5 cm de una guitarra normal se afina para producir la nota B3 (frecuencia de 245 Hz) vibrando en s u modo fundamental. a) Calcule la rapidez de las ondas transversales en esta cuerda. b) Si la tensión de la cuerda se aumenta en 1.0%, ¿cuál será su nueva frecuencia fundamental? c ) Si la rapidez del sonido en el aire circundante es de 344 m_s, calcule la frecuencia y la longitud de onda de la onda sonora producida en el aire por la vibración de la cuerda en el tono B 3. Compárelas con la frecuencia y longitud de onda de la onda estacionaria en la cuerda.

15.59 ... PA El extremo inferior de una barra uniforme con masa de 45.0 kg está sujeto a una pared por una bisagra sin fricción. La barra está sostenida por un alambre horizontal sujeto en s u parte superior, de modo que la barra forma un ángulo de 30.0° con la pared. El alambre tiene una longitud de 0.330 m y masa de 0.0920 kg. ¿Cuál es la frecuencia de la onda estacionaria fundamental de las ondas transversales en el alambre?

15.64 .. Se produce una sucesión continua de pulsos ondulatorios sinusoidales en un extremo de una cuerda muy larga, y los pulsos viajan a lo largo de aquella. La onda tiene una frecuencia de 70.0 Hz, amplitud de 5.00 mm y longitud de onda de 0.600 m. a) ¿Cuánto tarda la onda en recorrer una distancia de 8.00 m a lo largo de la cuerda? b) ¿Cuánto tarda un punto de la cuerda en recorrer una dist ancia de 8.00 m, una vez que el tren de ondas ha llegado al punto y lo ha puesto en movimiento? c ) En los incisos a) y b), ¿cómo cambia el tiempo si se duplica la amplitud?

15.76 .. Una cuerda con ambos extremos fijos está vibrando en su tercer armónico. Las ondas tienen una rapidez de 192 m_s y una frecuencia de 240 Hz. La amplitud de la onda estacionaria en un antinodo es de 0.400 cm. a) Calcule la amplitud del movimiento de los puntosde la cuerda a una distancia de i. 40.0 cm; ii. 20.0 cm, y iii. 10.0 cm del extremo izquierdo de la cuerda. b) En cada uno de los puntos del inciso a), ¿cuánto tiempo tarda la cuerda en ir de su mayor desplazamiento hacia arriba, hasta su mayor desplazamiento hacia abajo? c ) Calcule la velocidad y la aceleración transversales máximas de la cuerda en cada uno de los puntos del inciso a).

15.83 ... Un tipo de acero tiene densidad de 7.8 * 103 kg_m3 y un esfuerzo de rotura de 7.0 * 108 N_m2. Se desea hacer una cuerda cilíndrica para guitarra con 4.00 g de este tipo de acero. a) ¿Cuáles son la longitud y el radio de la cuerda más larga y delgada que puede soportar una tensión de 900 N sin romperse? b) Calcule la mayor frecuencia fundamental que esta cuerda puede tener.