MOVIMIENTO ONDULATORIO Y ARMÓNICO SIMPLE III

Al agitar una cuerda extendida horizontalmente, cada sección de la cuerda se mueve de arriba abajo en dirección perpendicular a la dirección de propagación de la onda generada; este es un ejemplo de una onda transversal. En contraste, en una onda longitudinal, las partículas del medio vibran en la misma dirección de propagación de la onda.

Un grupo de personas quiere representar una onda longitudinal; para esto, se ubican como muestra la figura.

La fila representa el medio de propagación y las personas representan las partículas del medio.

Para lograr la representación, el movimiento que debe hacer la primera persona y que los demás deben repetir sucesivamente es

• alzar y bajar lateralmente los brazos.

• sentarse y ponerse de pie.

• balancearse de izquierda a derecha.

• moverse hacia adelante y atrás.

Un estudiante realiza un experimento que consiste en medir el periodo de oscilación de un péndulo simple, al variar su masa y su longitud. De los datos obtenidos concluye que:

• El periodo de oscilación de un péndulo no depende de su masa.

¿Qué gráfica le permite al estudiante llegar a esta conclusión?

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En una cubeta de ondas una esfera movida por un motor toca el agua en el punto O 10 veces por segundo generando ondas circulares que se propagan como se muestra en la siguiente figura.

En la cubeta la velocidad de propagación de las ondas depende de la profundidad del agua.

Sobre las ondas así generadas, puede decirse que

• la longitud de onda es independiente de la profundidad del agua pero la frecuencia varía con la profundidad.

• la frecuencia es independiente de la profundidad pero la longitud de onda depende de la profundidad.

• la longitud de onda y la frecuencia dependen de la profundidad del agua en la cubeta.

• la frecuencia y la longitud de onda son independientes de la profundidad del agua en la cubeta.

Un parlante emite a una frecuencia fija dada. Es correcto afirmar que un observador escuchar un sonido:

• de mayor frecuencia si el observador o el parlante se mueve (n) acercándose entre sí.

• de menor frecuencia si el observador se aleja o si el parlante se acerca.

• de menor frecuencia si el parlante se acerca y el observador se acerca.

• de mayor frecuencia si el parlante o el observador se alejan entre sí.

Un parlante emite a una frecuencia fija dada. Considere que el parlante se reemplaza por una fuente de luz amarilla. De la anterior situación es correcto afirmar que:

• si la fuente de luz se acerca rápidamente se observa una mayor frecuencia, es decir, la luz se corre al color rojo.

• si la fuente de luz se aleja rápidamente se observa una mayor frecuencia, es decir, la luz se corre al color azul.

• si la fuente de luz se aleja rápidamente se observa una menor frecuencia, es decir, la luz se corre al color rojo.

• si la fuente de luz se acerca rápidamente la longitud de onda observada es mayor, es decir, la luz se corre al color azul.

En una cuerda 1, sujeta a una tensión T se generan ondas armónicas de frecuencia f = 3Hz. En otra cuerda 2 idéntica y sujeta a la misma tensión que la cuerda 1 se genera una onda con frecuencia 2Hz. Las ondas tienen amplitudes iguales. La figura que ilustra las formas de las cuerdas en un instante dado es

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Un bloque sujeto a un resorte oscila verticalmente respecto a su posición de equilibrio indicada en la figura. De la gráfica que ilustra la posición del bloque contra el tiempo se concluye correctamente que la rapidez del bloque es

• cero en el instante 3 y máxima en los instantes 1 y 5.

• cero en los instantes 1 y 5 y máxima en los instantes 2 y 4.

• máxima en los instantes 1, 3 y 5.

• igual a cero en los instantes 1 y 2.

El péndulo esquematizado en la figura oscila entre los puntos 1 y 2.

El tiempo que tarda en ir del punto 1 al punto 2 es 1 segundo. La frecuencia f de oscilación del péndulo vale

• 0,5 Hz

• 2 Hz

• 1 Hz

• 1,5 Hz

El péndulo esquematizado en la figura oscila entre los puntos 1 y 2. El tiempo que tarda en ir del punto 1 al punto 2 es 1 segundo.

En el péndulo anterior, la cuerda de longitud L, se cambia por otra de longitud 4L. Comparada con la frecuencia de oscilación f, la nueva frecuencia es

• 2f

• f/4

• igual a f

• f/2

Una llave de agua gotea continuamente como muestran las figuras. La perturbación que se produce en el punto donde cae la gota se propaga a lo largo de la superficie del agua. En esta situación, se puede afirmar que

• A. la perturbación avanza hacia las paredes del recipiente sin que haya desplazamiento de una porción de agua hacia dichas paredes.

• la porción de agua afectada por el golpe de la gota se mueve hacia las paredes del recipiente.

• si él líquido en el que cae la gota no es agua, la perturbación no avanza.

• La rapidez de propagación de la perturbación depende únicamente del tamaño de la gota que cae.