Mecánica ondulatoria 1

Un bloque sujeto a un resorte oscila verticalmente respecto a su posición de equilibrio indicada en la figura.

De la figura que ilustra la posición del bloque contra el tiempo se concluye que la rapidez del bloque es

• Cero en el instante 3, máxima en los instantes 1 y 5

• Cero en los instantes 1,3 y 5, máxima en los instantes 2 y 4

• Máxima en los instantes 1, 3 y 5

• Igual a cero en los instantes 1 y 2

En una clase de física quieren analizar el movimiento del péndulo, el cual consta de una cuerda y una esfera que cuelga de ella, las cuales oscilan como se muestra en la figura. El período del péndulo se define como el tiempo que tarda en realizar un ciclo completo de movimiento.

El docente le pide a un estudiante que mida el período del péndulo usando un sensor que tiene un cronómetro. Cuando la esfera pasa la primera vez por el sensor, el cronómetro se inicia y cuando pasa la segunda vez se detiene. ¿En qué punto debe colocarse el sensor para que mida correctamente el período del péndulo?

• En el punto 1

• En el punto 2

• En el punto 3

• En cualquier punto

El docente les pide a sus estudiantes que midan la velocidad máxima con un sensor de velocidades. Para medir la velocidad máxima, cuatro estudiantes tienen acceso al péndulo y cada uno lo hace de manera distinta. El estudiante que midió con mayor precisión la velocidad máxima fue

• el que repitió el experimento tres veces colocando el sensor en el punto 2 y sacó el promedio.

• el que repitió el experimento tres veces colocando el sensor en el punto 3 y sacó el promedio.

• el que hizo el experimento una vez colocando el sensor en el punto 3.

• el que hizo el experimento una vez colocando el sensor en los puntos 1, 2 y 3 y sacó el promedio.

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 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 delante y atrás

Cuando una cuerda de guitarra se hace vibrar, las partículas que la componen

• se mueven de un extremo a otro y transportan materia

• permanecen en su posición moviéndose de arriba hacia abajo y transportan energía

• se mueven de un extremo a otro y transportan energía

• permanecen en su posición moviéndose de arriba hacia abajo y transportan materia

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

• A

• B

• C

• D

Un estudiante realiza un experimento para determinar las características de las ondas estacionarias en una cuerda como se muestra en la figura. Los datos obtenidos en la práctica se consignan en la siguiente tabla.

A partir de los resultados obtenidos, el estudiante cree que:

I. Al aumentar el número de antinodos, la longitud de onda aumenta para una masa determinada.

II. Al aumentar la masa en la cuerda, aumenta la longitud de onda.

III. Al aumentar la masa, la longitud de onda permanece constante.

De lo propuesto por el estudiante se puede afirmar que es verdadero

• I y II solamente

• I y III solamente

• III solamente

• II solamente

El péndulo esquematizado en la figura oscila entre los puntos 1 y 3. El tiempo que tarda en ir del punto 1 al punto 3 es un segundo (1seg).

La frecuencia f de oscilación del péndulo vale

• 0.5 Hz

• 1 Hz

• 1.5 Hz

• 2 Hz

En el punto 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

• f/2

• 4f

En el punto 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

• f/2

• 4f

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ensayo