Ejercicios sobre "El horno microondas"

Ejercicios sobre "El horno microondas"

El horno de microondas 1

1. Recordemos nuevamente cuáles son los parámetros para caracterizar a las ondas senoidales.

A es la amplitud de la onda, B está relacionada con el periodo en que se completa una onda y C es el desfasamiento o distancia a la que se encuentra la señal respecto al receptor en relación con la longitud de onda. Finalmente, D representa el corrimiento hacia arriba, como en este caso no tiene ninguna repercusión física lo consideraremos cero.

2. Cálculos a realizar. Con el dato de la frecuencia del horno de microondas de 2.5 GHz = 2.5 x 109 Hz, calcula el periodo y la longitud de onda. Recuerda que cuando hablamos de ondas electromagnéticas utilizamos la velocidad de la luz (c = 300,000,000 m/s).

3. Ahora construyamos el modelo algebraico. El dato de fr nos ayudará a calcular T y λ, y con el valor de A = 0.1 m podemos construir el modelo y = A sen 2π(t/T ± x/λ). Recuerda que tomaremos como variables x y t, y por simplicidad matemática, en este modelo x quedará fija y t tomará diferentes valores de acuerdo a la ecuación y = A sen 2π(t/T ± x/λ).

4. Es momento de realizar la interpretación de gráficas: Con los datos obtenidos construye la gráfica en una hoja de cálculo electrónica (Excel) con el nombre microondas1.xls. Conviene que incluyas tus respuestas en cada gráfica. Deja en el modelo x = 1 cm = 0.01 m fijo y varía t. Te proponemos que el valor de t sea de 0 hasta 0.000000001 s, de 0.00000000001 en 0.00000000001 s ¿Qué diferencia notas con la gráfica realizada para FM?

5. Desafío: Modificación de parámetros. Supón que tomamos el valor de x = 30 cm = 0.3 m que está dentro del rango de las microondas, repite el cálculo en la hoja 2 del mismo archivo y compara los resultados con los obtenidos en la gráfica anterior ¿Qué es diferente en esta gráfica?

6. Predicciones. Con los cálculos realizados, predice qué sucederá si x = 15 cm = 0.15 m. Si no estás seguro, construye la gráfica en la hoja 3 de tu archivo microondas1.xls.

7. Alcances y limitación del modelo. En este modelo no se está tomando en cuenta que las ondas se reflejan en los extremos del horno. Consideramos que la velocidad de la luz no cambia y que el medio es totalmente transparente, lo cual significa que no hay modificación de la onda al entrar a los alimentos. Ello nos permite hacer un modelo sencillo del fenómeno ondulatorio.

Ahora te presentamos un desafío final: con los datos iniciales del modelo cambia la amplitud a 0.2 m ¿Cómo esperas que se modifique la gráfica obtenida inicialmente? Cuando tengas tu modelo completo, envíalo con el nombre de microondas1.xls.

_Ejercicios sobre "El pistón"

El pistón 4

• Cálculos pertinentes

Si la distancia d que recorre el émbolo dentro del pistón es de 1 m, la amplitud de la onda que describe el movimiento senoidal es 0.5 m. Por otro parte, la frecuencia (fr) con la que se mueve la rueda que da movimiento a la biela es de 30 Hz; con estos datos podemos calcular la frecuencia angular ω = 2πfr = 2π*30 Hz = 188.50 rad/s y B = Aω = A2πfr = 0.5*2π*30 Hz = 94.25 rad/s. Si la velocidad del tren fuese de VT = 40 km/h

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