Relación de Ejercicios de Selectividad de Ondas

 

Teoría / Cuestiones Clave:

  1. Ondas: Concepto y Clasificación.
  2. Ondas Armónicas: Definición y Magnitudes Características.
  3. Ecuación de una Onda Armónica.
  4. Energía transmitida por las ondas armónicas. 
  5. Doble periodicidad en ondas armónicas.
  6. Principio de Huygens. Reflexión, refracción y difracción.
  7. Principio de Superposición. Interferencias.
  8. Ondas estacionarias.
  9. Ondas sonoras

Ejercicios:

(Ver solo los ejercicios resueltos)

1–

Se hace vibrar transversalmente un extremo de una cuerda de gran longitud con un período de 0,5 s y una amplitud de 0,2 cm, propagándose a través de ella una onda con una velocidad de 0,1 m s – 1.

a) Escriba la ecuación de la onda, indicando el razonamiento seguido.

b) Explique qué características de la onda cambian si: i) se aumenta el período de la vibración en el extremo de la cuerda; ii) se varía la tensión de la cuerda.

2–

a) Defina: onda, velocidad de propagación, longitud de onda, frecuencia, amplitud, elongación y fase.

b) Dos ondas viajeras se propagan por un mismo medio y la frecuencia de una es doble que la de la otra. Explique la relación entre las diferentes magnitudes de ambas ondas.

3–

a) Comente la siguiente afirmación: “las ondas estacionarias no son ondas propiamente dichas” y razone si una onda estacionaria transporta energía.

b) Al arrojar una piedra a un estanque con agua y al pulsar la cuerda de una guitarra se producen fenómenos ondulatorios. Razone qué tipo de onda se ha producido en cada caso y comente las diferencias entre ambas.

4–

La ecuación de una onda en una cuerda tensa es:

y (x, t) = 4 · 10 -3 sen 8 x cos 30 t (S.I.)

a) Indique qué tipo de onda es y calcule su período y su longitud de onda.

b) Explique cuál es la velocidad de propagación de la onda y cuál es la velocidad de los puntos de la cuerda. Calcule la velocidad máxima del punto x = 0,5 m.

5–

a) Explique qué son una onda transversal y una onda longitudinal. ¿Qué quiere decir que una onda está polarizada linealmente?

b) ¿Por qué se dice que en un fenómeno ondulatorio se da una doble periodicidad? ¿Qué magnitudes físicas la caracterizan?

6–

Por una cuerda se propaga la onda;

y = cos (50 t – 2 x) (S.I.)

a) Indique de qué tipo de onda se trata y determine su velocidad de propagación y su amplitud.

b) Explique qué tipo de movimiento efectúan los puntos de la cuerda y calcule el desplazamiento del punto situado en x = 10 cm en el instante t = 0,25 s.

7–

La ecuación de una onda armónica que se propaga por una cuerda es:

y (x, t) = 0,08 cos (16 t – 10 x) (S.I.)

a) Determine el sentido de propagación de la onda, su amplitud, periodo, longitud de onda y velocidad de propagación.

b) Explique cómo se mueve a lo largo del tiempo un punto de la cuerda y calcule su velocidad máxima.

8–

a) Explique qué es una onda armónica y escriba su ecuación.

b) Una onda armónica es doblemente periódica. ¿Qué significado tiene esa afirmación? Haga esquemas para representar ambas periodicidades y coméntelos.

9–

La ecuación de una onda es:

y (x, t) = 0,16 cos (0,8 x) cos (100 t) (S. I.)

a) Con la ayuda de un dibujo, explique las características de dicha onda.

b) Determine la amplitud, longitud de onda, frecuencia y velocidad de propagación de las ondas cuya superposición podría generar dicha onda.

10–

a) Defina qué es una onda estacionaria e indique cómo se produce y cuáles son sus características. Haga un esquema de una onda estacionaria y coméntelo.

b) Explique por qué, cuando en una guitarra se acorta la longitud de una cuerda, el sonido resulta más agudo.

11–