T A R E A # 15 ONDAS, MOVIMIENTOS OSCILATORIOS Y SONIDO

T A R E A # 15

ONDAS, MOVIMIENTOS OSCILATORIOS Y SONIDO.

Preguntas Teóricas: Las siguientes preguntas contienen todos los temas vistos y discutidos en clase. Recuerda que se entrega individualmente y que entre mejor la hagas, mejores resultados obtendrás en tu examen parcial. Por tanto, si no asististe a todas las lecciones es aconsejable leas todos los temas antes de responder. Después invoca las palabras clave, así como los conectores adecuados y utilizando una buena ortografía finalmente responde lo que se te pide.

1. Elabora a forma de lista todos los temas que vendrán en este examen.
2. Utilizando únicamente conceptos, elabora un mapa conceptual que involucre los temas que listaste en la pregunta anterior.
3. ¿Cómo se llama un meneo en el tiempo?
4. Esquematiza y explica cuál fue el fenómeno que llevo a Galileo a plantear las ecuaciones para cualquier movimiento ondulatorio. Después contesta (a)¿Cuál es el periodo de un péndulo simple?, (b) ¿Cuál es el periodo de un péndulo físico?, (c) ¿Cuáles son las principales diferencias entre éstos?
5. ¿Cuál es el periodo de un péndulo simple que tarda un segundo en realizar un viaje de ida y vuelta?
6. Si triplicas la frecuencia de un objeto que vibra. ¿Qué le ocurre a su periodo?
7. Considera un péndulo cuyo periodo es de . ¿Cuánto tiempo tarda en realizar un viaje de ida y vuelta?, ¿Es este péndulo más largo o más corto que el péndulo con un periodo de ?[pic 1][pic 2]
8. ¿Qué relación existe entre una curva senoidal y una onda?
9. Explica y esquematiza cuál es la diferencia entre las siguientes partes de una onda: amplitud, cresta valle y longitud de onda.
10. Explica cuál es la diferencia entre el periodo y la frecuencia de una vibración de una onda. ¿Qué relación existe entre estas dos cantidades?
11. ¿Se mueve junto con la onda misma el medio en el cuál se propaga la onda? Defiende tu respuesta.
12. ¿Cómo se relaciona la rapidez de una onda con su frecuencia y su longitud de onda?
13. Explica la diferencia entre una onda transversal y una onda longitudinal. (a) Escribe al menos 3 ejemplos de cada una de ellas, (b) ¿Qué se entiende por onda estacionaria?, (c) ¿Qué da lugar a una onda estacionaria?, (d) ¿Se pueden generar ondas transversales y longitudinales a partir de ondas estacionarias? Explica y ejemplifica tu respuesta.
14. Explica la diferencia entre interferencia destructiva e interferencia constructiva. (a) ¿Es la interferencia una propiedad exclusiva de ciertos tipos de ondas o se extiende para todo tipo de ondas?
15. ¿Cuál es la fuente de todo sonido?
16. ¿Qué relación existe entre el tono y la frecuencia?
17. Explica las diferencias entre las compresiones y las rarefacciones de una onda sonora. Después explica cómo se producen cada una de ellas.
18. ¿Qué relación existe entre la vibración forzada y la resonanacia?
19. ¿Por qué podemos hacer vibrar un diapasón o una campana, y no un trozo de papel facial?
20. ¿Cómo se produce la resonancia en un objeto que vibra?
21. Explica a detalle (es decir lo que sucede de ida y de vuelta con las ondas) cuando soplas sobre la boca de una botella de refresco vacía.

Problemas: Resuelve los siguientes problemas utilizando para ello un procedimiento adecuado así como la enumeración de las ecuaciones que utilices.

1. Un bloque de  es tira a un resorte de  desde su posición no estirada. El bloque se retira y en su lugar se cuelga un objeto de . Halla el periodo de su oscilación.[pic 3][pic 4][pic 5]
2. Un oscilador consta de un bloque de  de masa unido a un resorte. Cuando es puesto en oscilación con una amplitud de , se observa que repite su movimiento cada . (a) Hallar su periodo, (b) La frecuencia, (c) La frecuencia angular, (d) La constante de la fuerza, (e) La velocidad máxima y (f) La fuerza máxima ejercida sobre el bloque.[pic 6][pic 7][pic 8]
3. La frecuencia de vibración de los átomos de los sólidos a temperatura normales son del orden de . Si imaginas que los átomos están unidos entre si por “resortes”. Supón que un átomo de plata vibra con esta frecuencia y que los demás átomos están en reposo. Calcula la constante de la fuerza ejercida.(Hint: Un mol de átomos de plata tiene una masa de  y contiene  átomos)[pic 9][pic 10][pic 11]
4. Un objeto de  está unido a la parte inferior de un resorte vertical y es puesto a vibrar. La velocidad máxima del objeto es de  y el periodo es de . Ecuentra: (a) La constante de movimiento, (b) La amplitud del movimiento, (c) La frecuencia de oscilación.[pic 12][pic 13][pic 14]
5. Un sistema oscilatorio bloque-resorte tiene una energía mecánica de , una amplitud de  y una velocidad máxima de . Halla: (a) La constante de fuerza del resorte, (b) La masa del bloque, (c) La frecuencia de oscilación.[pic 15][pic 16][pic 17]
6. Una partícula de  se halla en movimiento armónico simple con una amplitud de . La aceleración máxima de la partícula es de . (a) Hallar el periodo del movimiento, (b) ¿Cuál es la velocidad máxima de la partícula?, (c) Calcula la energía mecánica total de este oscilador armónico simple.[pic 18][pic 19][pic 20]

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