Ejercicios FyQ

 Ejercicios Resueltos de Movimiento Ondulatorio

Dos ondas idénticas de ecuación y\ (x,t) = 0.5\ cos(40\pi t - 4\pi x) se propagan por el mismo medio. Calcula:

a) La ecuación de la onda estacionaria que resulta de la interferencia de las ondas anteriores.

b) El resultado de la interferencia de las ondas en un punto que dista 0.25 m del foco emisor de la primera onda y 0.5 m del foco emisor de la segunda.


Una onda armónica que viaja en el sentido positivo del eje OX tiene una amplitud de 8 cm, una longitud de onda de 20 cm y una frecuencia de 8 Hz. El desplazamiento transversal en x = 0 para t = 0, es cero. Calcula:

a) El número de onda.

b) El periodo y la frecuencia angular.

c) La velocidad de fase de la onda.

d) La ecuación de la onda.


Un tenedor, vibrando a 512 Hz, cae del reposo y acelera a 9.80\ m\cdot s^{-2}. ¿A qué distancia del punto de caída se encuentra el tenedor cuando ondas de frecuencia 485 Hz alcanzan el punto de partida? La velocidad del sonido en el aire es 340 \ m\cdot s^{-1}.


Un detector acústico que se encuentra situado a 200 m de una sirena mide un nivel de intensidad sonora de 80 dB. Suponiendo que la sirena emite como una fuente puntual, determina:

a) La potencia sonora de la sirena.

b) La distancia a la que debemos situar dicho detector para que mida la misma intensidad sonora cuando la sirena tiene una potencia doble a la del apartado anterior.

Dato: Intensidad umbral de audición, I_0 = 10^{-12}\ W\cdot m^{-2} .


¿Por qué la luz se propaga en el vacío y el sonido no?


La ecuación de una onda plana viene dada por la expresión:

y = 0.05\cdot cos \left(600\pi \cdot t - 6\pi \cdot x + \frac{\pi}{6}\right)

en unidades SI. Determina:

a) La amplitud, la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de propagación.

b) La velocidad máxima de vibración.

c) La distancia entre dos puntos cuya diferencia de fase sea \textstyle{\pi\over 4}.


Una antena emite una onda electromagnética de frecuencia 50 kHz.

a) Calcula su longitud de onda.

b) Determina la frecuencia de una onda sonora de la misma longitud de onda.

Datos: c = 3\cdot 10^8\ m\cdot s^{-1} ; v_{\text{sonido}} = 340\ m\cdot s^{-1}


Una onda estacionaria sobre una cuerda tiene la forma:

y(x,t) = 0.02\cdot sen\ (15\cdot x)\cdot cos (3.0\cdot t)


donde las distancias están en metros y el tiempo en segundos.

a) ¿Cuáles son la amplitud y frecuencia de esta onda estacionaria?

b) ¿Cuáles son las amplitudes, frecuencias y longitudes de onda de las dos ondas cuya superposición forma la onda estacionaria?


Si estaba escuchando la radio en la frecuencia 96.3 FM (96.3 MHz), ¿cuál es la longitud de onda de esta estación de radio?


En una cuerda tensa de 16 m de longitud con sus extremos fijos, se ha generado una onda de ecuación:

y(x,t) = 0.02\cdot sen (\pi\cdot x)\cdot cos (8\pi\cdot t)\ \ (SI)

a) Explica de qué tipo de onda se trata y cómo podría producirse. Calcula su longitud de onda y su frecuencia.

b) Calcula la velocidad en función del tiempo de los puntos de la cuerda que se encuentran 4 m y 4.5 m, respectivamente, de uno de los extremos y comenta los resultados.


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