OBTENCIÓN ECUACIÓN ONDAS FÍSICA
OBTENCIÓN DE LA ECUACIÓN DE UNA ONDA, EN EJERCICIOS HABITUALES DE MOVIMIENTO ONDULATORIO, PARA FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO:
PODRÍA RESULTAR DE INTERÉS CONSULTAR EL ARTÍCULO QUE SIRVE PARA INTRODUCIR EL MOVIMIENTO ONDULATORIO DE MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE.
EJERCICIOS RESUELTOS DE OBTENCIÓN DE LA ECUACIÓN DE ONDA, CON MATERIALES AUDIOVISUALES
EJERCICIO F2BE2414 DE MOVIMIENTO ONDULATORIO (OBTENCIÓN DE LA ECUACIÓN DE ONDA EN SITUACIÓN DE FASE INICIAL NULA Y CON ENUNCIADO DE PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS DE LA ONDA HABITUALES):
En una cuerda tensa se propaga una onda armónica transversal. La elongación máxima de los puntos de la cuerda es de 25 cm. Si consideramos para tener una referencia, que el sentido de propagación corresponde al eje OX positivo, hallar la ecuación de la onda sabiendo que el periodo es de 0,75 segundos, que su longitud de onda es igual a 3 m y que en el instante inicial la elongación en el origen es nula.
EJERCICIO F2BE2415: DE MOVIMIENTO ONDULATORIO (OBTENCIÓN DE LA ECUACIÓN DE ONDA EN SITUACIÓN DE FASE INICIAL QUE HAY QUE CALCULAR Y CON ENUNCIADO DE PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS DE LA ONDA CON CIERTA COMPLICACIÓN):
Por una cuerda de 8 metros se propaga una onda armónica transversal en el sentido positivo del eje OX, de tal manera que los puntos de la cuerda realizan 40 oscilaciones en 10 segundos y que la onda tarda 0,5 segundos en ir de un extremo a otro. La elongación máxima de los puntos de la cuerda es de 20 cm. Hallar la ecuación de la onda sabiendo que en el instante inicial la elongación en el origen es igual a -0,1 m.
EJERCICIO F2BE2416, DE MOVIMIENTO ONDULATORIO (OBTENCIÓN DE LA ECUACIÓN DE ONDA EN SITUACIÓN DE FASE INICIAL QUE HAY QUE CALCULAR, OBTENCIÓN TAMBIÉN DE LA VELOCIDAD DE VIBRACIÓN -DERIVANDO LA ELONGACIÓN- Y SE PREGUNTA IGUALMENTE POR LA DISTANCIA ENTRE DOS PUNTOS QUE TIENEN UNA DETERMINADA DIFERENCIA DE FASE:
Una onda transversal sinusoidal se propaga en el sentido negativo del eje OX con una velocidad de 20 m/s, una frecuencia de 20 Hz, una amplitud de 10 cm y sabemos que en el instante inicial, en el origen, la elongación es máxima y positiva. Hallar:
a.- La ecuación de la onda.
b.- La velocidad con la que vibra en el instante t=0,25 s, un punto de la cuerda situado a 20 cm del origen.
c.- La distancia entre dos puntos cuya diferencia de fase en un determinado instante es π/2.
EJERCICIO F2BE2417, DE MOVIMIENTO ONDULATORIO (OBTENCIÓN DE LA ECUACIÓN DE ONDA EN SITUACIÓN DE FASE INICIAL QUE HAY QUE CALCULAR, OBTENCIÓN DE LA VELOCIDAD DE VIBRACIÓN y DISTANCIA ENTRE DOS PUNTOS QUE TIENEN UNA DETERMINADA DIFERENCIA DE FASE:
Una onda armónica transversal, se propaga en un medio material, en el sentido positivo del eje OX, con una elongación máxima de 0,05 m. La velocidad de propagación es 12,5 m/s y una partícula del medio tarda 0,08 segundos en realizar una vibración completa. Teniendo en cuenta que la elongación en el instante inicial, en el origen es igual a -0,05 (correspondiente a la máxima elongación pero negativa), hallar:
a.- El número de ondas y la pulsación (velocidad angular).
b.- La frecuencia, el periodo y la longitud de onda.
c.- La ecuación de la onda.
d.- Hallar la distancia que separa dos puntos que en el mismo instante se encuentran en oposición de fase, esto es: dos puntos cuya diferencia de fase es igual a π.
e.- La expresión de la velocidad de vibración en cualquier instante.
f.- La velocidad con la que vibra una partícula situada en el origen en t=2 s.
CUESTIÓN F2BE2459:
Se agita el extremo de una cuerda con una frecuencia de 2 Hz y una amplitud de 3 cm. Si la perturbación se propaga con una velocidad de 0,5 m/s, escriba la expresión de la onda si se sabe que su fase inicial es nula.
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EJERCICIO F2BE2463:
Una onda transversal sinusoidal se propaga por una cuerda en el sentido negativo del eje X, con una velocidad de 20 m/s, una frecuencia de 10 Hz, una amplitud de 5 cm y una fase inicial de π rad. Calcule:
a) El periodo, la frecuencia angular, la longitud de onda y el número de onda. Escriba la ecuación de la onda
b) La velocidad con la que vibra, en el instante t = 0,15 s, un punto de la cuerda situado en x = 20 cm
c) La distancia entre dos puntos de la cuerda cuya diferencia de fase, en un determinado instante, es π/6 rad.
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EJERCICIO F2BE2464:
Por una cuerda se propaga una onda armónica cuya ecuación es y(x,t) = 0,8 sen (6t + 10x – π/2), donde x e y se miden en metros y t en segundos. Calcule:
a) El periodo, la frecuencia, el número de onda y la longitud de onda
b) La velocidad de propagación de la perturbación, así como la velocidad máxima de cualquier punto de la cuerda
c) La diferencia de fase, en un instante dado, entre dos puntos de la cuerda separados entre sí una distancia de 30 cm.
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EJERCICIO F2BE2096:
Una onda armónica tranversal de frecuencia f = 0,25 Hz y longitud de onda ƛ= 2 m se propaga en el sentido positivo del eje x. Sabiendo que el punto situado en x = 0,5 m tiene: en el instante t = 2 s, elongación nula y velocidad de oscilación negativa, y en el instante t = 3 s, elongación y = – 0,2 m, determine:
a) La expresión matemática que representa dicha onda.
b) La velocidad máxima de oscilación de cualquier punto alcanzado por la onda y la velocidad de propagación de la onda.
c) la diferencia de fase, en un mismo instante, entre dos puntos situados en el eje x que distan entre si 0,75 m.
EJERCICIO F2BE2097:
Una onda senoidal transversal se propaga con una velocidad de 0,5 m/s. El tiempo mínimo que transcurre entre dos puntos que están en fase es de 4 s.
Hallar la ecuación de la onda sabiendo que en el origen y en t=1 s la elongación es nula y la velocidad de vibración negativa. Además se conoce que en el instante t=3 s, a medio metro del origen su elongación es de -0,2 m.
EJERCICIO F2BE2418:
Una onda armónica senoidal transversal se propaga en sentido negativo del eje X con una longitud de onda de 1,5 m y una velocidad de propagación de 3 m/s. Hallar la ecuación de onda sabiendo que en el instante inicial, la elongación en el origen es de 5 cm, teniendo en cuenta que la elongación máxima es de 7,5 cm.
EJERCICIO F2BE2419:
Una onda armónica senoidal transversal se propaga en sentido negativo del eje X con una longitud de onda de 1,5 m y una velocidad de propagación de 3 m/s. Hallar la ecuación de onda sabiendo que en el instante inicial, la elongación en el origen es de 5 cm, así como que la elongación a los 3 segundos de iniciado el movimiento en el origen es máxima.
EJERCICIO F2BE2420:
Una onda armónica senoidal transversal se propaga en sentido negativo del eje X con una longitud de onda de 2 m y una velocidad de propagación de 5 m/s. Hallar la ecuación de onda sabiendo que a los 3 segundos la elongación en el origen es de 4 cm, así comoque la velocidad de vibración de un punto situado a 5 metros del origen cuando han pasado7 segundos es de 15 m/s.
EJERCICIO F2BE2426:
Una onda generada en una piscina tarda 6 segundos en alcanzar el borde opuesto, situado a 30 metros. Se observa que un barco de juguete, situado a 7 metros y medio del origen, flotando en la superficie de la piscina, realiza dos oscilaciones completas en 3 segundos.
Teniendo en cuenta que en el instante inicial en el origen de la perturbación la elongación es máxima y negativa y que la elongación del barquito mencionado a los tres segundos de iniciarse el movimiento ondulatorio es de -0,3 m, hallar la ecuación del movimiento ondulatorio.
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EJERCICIO F2BE2441:
Se observa que una onda generada en una piscina de estudio de tsunamis avanza 5 metros en 2 segundos, siendo la distancia entre dos crestas consecutivas de 1 metro.
Un detector de vibraciones flotando en la superficie, experimenta la máxima elongación que corresponde a 60 cm a los dos segundos de iniciada la perturbación y a una distancia de cinco metros del origen de la misma.
a.- Obtener la ecuación de la onda.
b.- La velocidad máxima de vibración de un punto alcanzado por la onda.
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