113830259 Problemas Resueltos de Ondas Mecanicas

ONDAS MECÁNICAS

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ECUACIONES DE LA ONDA

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EJEMPLO

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ENERGÍA DE UNA ONDA PERIÓDICA

Ejemplo: Una cuerda de 2 m tiene una masa de 300 g y vibra con una frecuencia de 20 Hz y una amplitud de 50 mm. Si la tensión en la cuerda es de 48 N, ¿cuánta potencia se debe entregar a la cuerda?

PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN

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Cuando en el mismo medio existen dos o más ondas (azul y verde), cada onda se mueve como si las otras estuvieran ausentes. El desplazamiento resultante de estas ondas en cualquier punto es la onda suma algebraica (amarillo) de los dos desplazamientos. ONDAS ESTACIONARIAS

Las ondas incidente y reflejada que viajan en direcciones opuestas producen nodos N y antinodos A. La distancia entre nodos o antinodos alternos es una longitud de onda.

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Posibles longitudes de onda para ondas estacionarias:

Posibles frecuencias para ondas estacionarias:

Para una cuerda bajo tensión, se tiene:

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EJEMPLO Un alambre de acero de 9 g tiene 2 m de largo y está bajo una tensión de 400 N. Si la cuerda vibra en tres bucles, ¿cuál es la frecuencia de la onda?

m 0,009 = = 0,0045 kg m L 2 nv n F 3 400 f = = = * 2L 2L µ 2 * 2 0,0045 f = 223,6 Hz

µ=

RESUMEN DE FÓRMULAS:

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EJERCICIOS: 1.- La cuerda de un violín vibra a 196 Hz cuando se pulsa. ¿A qué frecuencia vibrará si se pulsa a una distancia correspondiente a la cuarta parte de uno de sus extremos? 2.- La velocidad de las ondas en una cuerda es 480 m/s. Si la frecuencia de las ondas estacionarias es de 86 Hz, ¿a qué distancia están separados los nodos? 3.- Si dos armónicos consecutivos de una cuerda que vibra son 320 Hz y 360 Hz, ¿cuál es la frecuencia fundamental? 4.- Una cuerda de guitarra tiene 90 cm de largo y una masa de 3,6 g. Desde el puente hasta el poste de soporte (=L) tiene 60 cm y la cuerda se encuentra bajo una tensión de 520 N. ¿Cuáles son las frecuencias de la fundamental y de los primeros dos armónicos? 5.- La cuerda de un violín dado toca a una frecuencia de 294 Hz. Si la tensión se incrementa 10%, ¿cuál será la frecuencia? ONDAS SONORAS: EFECTO DOPPLER

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EJERCICIO PROPUESTO 01

EJERCICIO PROPUESTO 02

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