Diagrama de Cuerpo Libre, física, matemáticaDescripción completa
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SEGUNDA PRÁCTICA DIRIGIDA 1. Una onda onda que se mueve mueve a lo largo largo el el eje x se describe describe por por medio de: de: −( x + 5.0 t ) y ( x x , t ) =5.0 e 2
Donde x está en metros y t se mide en segundos. Determinar: a) la dirección del movimiento de la onda y b) la velocidad de la onda. 2. Dos pulsos pulsos que que viajan viajan en la misma cuer cuerda da se describe describen n por medio medio de:
−5
5 2= y = 1 2 a) n qu! dirección dirección viaja 2cada cada pulso" b) #n qu! y tiempo cancelan cancela n las dos ondas" ondas" #n ( 3 x +se 4 t −6 ) + 2 ( 3 x −4 t ) + 2 qu! pulso las dos ondas siempre se cancelan"
$. Un pulso de onda transversal transversal en un alambre alambre se describe describe por medio de la %unción. y =
6
x
2
+3
Donde x y
y , están en metros. scriba la %unción y&x't) que represente esta onda si
!sta viaja en la dirección x positiva con una velocidad de (. m*s. (. Dos puntos' puntos' + y ,' sobre la -ierra -ierra están a la misma longitud y /'/0 /'/0 separados separados en latitud. Un terremoto en el punto + enva dos ondas acia ,. Una onda transversal viaja por la super3cie de la -ierra a (. 4m*s y una onda longitudinal viaja por el interior de la tierra a 5.6 7m*s. a) #8uál #8uál de las las ondas ondas llega llega a , primer primero" o" b) #8uál es la di%erencia di%erencia de tiempo entre las las llegadas de de las dos ondas ondas en ," considere considere el radio de la -ierra igual a $5/ 4m. . 9a %unción %unción de onda onda para una onda polariada lineal en una una cuerda cuerda tensada tensada es &en &en unidades del ;.<). π y ( x x , t ) =( 0.35 m) sen ( 10 πt − 3 πx + ) 4
a) b) c) d)
#8uáles son la velocidad y dirección de propagación propagación de la onda" #8uál es el desplaamiento desplaamiento vertical vertical de la cuerda cuerda en t=/ t=/ y x=/.1/ x=/.1/ m" #8uáles #8uáles son son la longitud longitud de onda onda y la %re %recuenc cuencia ia de la onda" onda" #8uál es la magnitud máxima de la velocidad velocidad transversal transversal de la cuerda" cuerda"
. 8uando una onda sonara sonara viaja por por el aire aire produce produce variaciones variaciones de presión presión &arriba &arriba y debajo debajo de la presión atmos%!rica) dada por: P=1.27 senπ ( x −340 t ) en unidades del ;.<. 8alcule: a) 9a amplitud amplitud de de las variac variacione iones s de presió presión. n. b) 9a %rec %recue uenc ncia ia c) 9a long longitu itud d de onda onda en el el aire aire d) 9a veloc velocidad idad de la onda sonora. sonora. 5. Un pulso de la onda que viaja viaja a lo largo largo de una cuerda de densidad de masa lineal lineal μ se describe por medio de la relación. −bx y =[ A 0 e ] sen ( kx − ωt ) Donde se a3rma que los %actores entre corcetes antes del seno corresponden a la amplitud. a) #8uál es la potencia >&x) que transporta esta onda en el punto punto x" b) #8uál #8uál es la potencia potencia que transport transporta a esta onda onda en el origen" origen"
c) 8alcule la raón >&x)*>&/) 6. Una onda senoidal transversal en una cuerda tiene un periodo -=2./ ms y viaja en la dirección x negativo con una velocidad de $/./ m*s. n t=/' una partcula sobre la cuerda en x=/ tiene un desplaamiento de 2.// cm y viaja acia la iquierda con una velocidad de 2./ m*s. a) #8uál es la amplitud de la onda" b) #8uál es el ángulo de %ase inicial" c) #8uál es la máxima velocidad transversal de la cuerda" d) scriba la %unción de onda de la onda. ?. Una cuerda tensada tiene una masa de /.16 7g y una longitud de $. m #@u! potencia debe proporcionarse para generar ondas senoidales con una amplitud de /.1/ m y una longitud de onda e /./m' y cuya velocidad sea de $/ m*s. 1/.Una onda senoidal en una cuerda se describe por medio de: y =( 0.51 cm ) sen ( kx −ωt ) Donde 7=$.1 rad*cm y
ω =?.$ rad*s. #@u! distancia se mueve la cresta en 1/s" #se
mueve en la dirección x positiva o negativa" 11.Dos ondas se describen mediante: y 1 ( x ,t )=5.0 sen ( 2.0 x −10 t ) y 2 ( x , t )=10 cos ( 2.0 x −10 t )
Donde x está en metros y t en segundos. Demuestre que la onda resultante es senoidal y determine la amplitud y %ase de esta onda senoidal. 12.;e desea transmitir ondas de .// cm de amplitud a lo largo de una cuerda que tiene una densidad lineal de (.//x1/A2 7g*m. ;i la máxima potencia entregada por la %unción es de $//B y la cuerda está sometida a una tensión de 1//C #8uál es la %recuencia de vibración más alta a la cuál puede operar la %uente" 1$.Una onda senoidal sobre una cuerda se describe por medio de la ecuación. y =( 0.15 m ) sen ( 0.80 x −50 t ) Donde x y
y ' están en metros y t en segundos. ;i la masa por longitud unitaria de
esta cuerda es 12 g*m' determine: a) 9a longitud de onda. b) la %recuencia. 8) la potencia transmitida a la onda. 1(.Una onda armónica en una cuerda con una masa de /./ 7g*m y una tensión de 6/ C tiene una amplitud de cm. 8ada sección de la cuerda se mueve con movimiento armónico simple a una %recuencia de 1/ . allar la potencia propagada a lo largo de la cuerda. 1.Una onda armónica con una %recuencia de 6/ y una amplitud de /./2 se propaga acia la dereca a lo largo de una cuerda con una velocidad de 12 m*s. a) scribir una expresión que sea adecuada para la %unción de onda de la misma. b) Determinar la velocidad máxima de un punto de la cuerda. c) Determinar la aceleración máxima de un punto de la cuerda. 1.Una onda de %recuencia 12// se propaga a lo largo de un alambre que está bajo una tensión de 6// C. 9a longitud de onda de la onda es de 2( cm. #8uál será la longitud de onda si la tensión decrece a // C y la %recuencia se mantiene constante"
15.Un bote que se mueve a 1/ m*s sobre un lago tranquilo %orma una onda de proa con un ángulo de 2/0 con su dirección de movimiento. #8uál es la velocidad de la onda de proa"