Ondas longitudinales Ejercicios de lección múltiple 1/5 1 Una onda sonora se propaga en una varilla metálica. La velocidad de propagación de la onda es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la densidad de masa de la varilla el módulo de Young de la varilla la densidad de masa de la varilla la raíz cuadrada del módulo de Young de la varilla Ondas longitudinales Ejercicios de lección múltiple 2/5 2 Si una onda sonora armónica se propaga en el aire, la relación entre la longitud de onda y el periodo depende de el módulo volumétrico de elasticidad del aire :-) la densidad de masa y el módulo volumétrico de elasticidad del aire la frecuencia de la onda la densidad de masa del aire Ondas longitudinales Ejercicios de lección múltiple 3/5 3 Cuando una onda sonora armónica se propaga en un gas ideal en condiciones adiabáticas, la velocidad de propagación del sonido en el gas es tanto mayor cuanto menor es el índice adiabático del gas mayor es el índice adiabático del gas mayor es la constante de los gases ideales mayor es la masa molecular del gas Ejercicios de lección múltiple 4/5 4 En el caso de una onda longitudinal, la perturbación tiene una componente paralela a la dirección de propagación tiene una componente perpendicular a la dirección de propagación es paralela a la dirección de propagación es perpendicular a la dirección de propagación Ondas longitudinales Ejercicios de lección múltiple 5/5 5 Cuando una onda sonora armónica se propaga en un líquido, el movimiento de un punto del líquido es independiente de las condiciones iniciales del movimiento independiente del tiempo :-) armónico simple independiente del punto del líquido considerado Ondas transversales Ejercicios de elección múltiple 1/5 1 A lo largo de una cuerda tensa se propagan ondas armónicas. A mayor longitud de onda la frecuencia de las oscilaciones es mayor :-) menor cada vez más próxima al periodo la misma que a longitudes de onda menores Ondas transversales Ejercicios de elección múltiple 2/5 2 Cuando una onda armónica se desplaza a lo largo de una cuerda tensa, el movimiento de un punto de la cuerda es :-) armónico simple independiente del tiempo independiente de las condiciones iniciales del movimiento independiente del punto de la cuerda considerado Ondas transversales Ejercicios de elección múltiple 3/5 3 Una onda transversal se propaga a lo largo de una cuerda. La velocidad de propagación de la onda es directamente proporcional a X la tensión de la cuerda X la raíz cuadrada de la densidad lineal de masa de la cuerda la densidad lineal de masa de la cuerda :-) la raíz cuadrada de la tensión de la cuerda Ondas transversales Ejercicios de elección múltiple 4/5 4 En el caso de una onda transversal, la perturbación es paralela a la dirección de propagación :-) perpendicular a la dirección de propagación en el sentido opuesto a la dirección de propagación en el mismo sentido que la dirección de propagación Ondas transversales Ejercicios de elección múltiple 5/5 5 Si una onda armónica se propaga a lo largo de una cuerda, la relación entre la longitud de onda y el periodo depende de X la frecuencia de la onda X la densidad lineal de masa de la cuerda X la tensión de la cuerda la tensión y la densidad lineal de masa de la cuerda Principio del formulario Movimiento ondulatorio: Ondas armónicas Ejercicios de elección múltiple 1/5 1 En un medio dispersivo la velocidad de propagación de las ondas es nula no depende del medio :-) es diferente para las distintas frecuencias X es la misma para todas las frecuencias Movimiento ondulatorio: Ondas armónicas Ejercicios de elección múltiple 2/5 2 Las ondas mecánicas se propagan siempre que no haya un transporte de energía a través del medio siempre que haya un transporte neto de materia :-) en un medio material en el vacío Movimiento ondulatorio: Ondas armónicas Ejercicios de elección múltiple 3/5 3 Una onda armónica de longitud de onda 3 m, se propaga a una velocidad de 3m/s. La frecuencia de la onda es 1m 1 rad/s 1s :-) 1 Hz 4 Dos ondas representadas por F(x+vt) y F(x-vt), se propagan en el mismo sentido de un medio infinito unidimensional, representado por el eje Y X sentidos opuestos un medio infinito unidimensional, representado por el eje Z X el mismo sentido de un medio infinito unidimensional, representado por el eje X :-) sentidos opuestos de un medio infinito unidimensional, representado por el eje X 5 Para una onda armónica, la razón entre la longitud de onda y el periodo es la frecuencia de la onda el número de ondas la frecuencia angular :-) la velocidad de propagación de la onda La frecuencia de una onda electromagnética es independiente del medio donde se propaga. CUESTIONARIO 1. ¿Qué es una onda mecánica? 2. ¿Cuál es la diferencia entre una onda transversal y una longitudinal? 3. ¿Qué transporta una onda?¿Qué se entiende por pulso de onda? . 4. ¿Qué se entiende por onda periódica? 5. ¿Qué se entiende por cresta y valle de una onda? 6. ¿Cuál es la diferencia entre la velocidad de la onda y la velocidad que experimenta una partícula del medio que experimenta el movimiento ondulatorio? 7. ¿Cuál es la expresión para determinar la rapidez de propagación de una onda periódica? 8. ¿Qué diferencia hay entre una onda de luz y una onda de sonido? 9. ¿Cuál es la expresión matemática que permite describir una onda (Y(x,t)=……)? explique el significado de cada uno de los componentes. 10. ¿Qué se entiende por intensidad de una onda?, ¿Cómo se determina? 11. Explique el fenómeno de interferencia en las ondas, ¿A qué se le llama nodo y antinodo en las ondas? 12. Explique lo referente a ondas estacionarias en una cuerda. 13. ¿A qué se le llama armónicos, frecuencia fundamental, sobretonos? En una onda, el desplazamiento máximo que experimenta un punto del medio material desde su posición de equilibrio se denomina: a) Frecuencia. b) Longitud de onda. c) Amplitud de onda. 63. Indica cuál de las siguientes características es común a las ondas sonoras y las electromagnéticas. a) Se transmiten en línea recta. b) Tienen igual velocidad de propagación. c) Necesitan de un medio material para desplazarse. Velocidad de propagación (v) La velocidad con que se propaga o transmite la perturbación de un punto a otro espacio avanzado λ v = ----------------------------- = ----- = λ · f tiempo tardado λ=v·T T=λ/v T λ y f son inversamente proporcionales 25.- La luz es ............que se propaga sin necesidad de ................... y que es capaz de impresionar la retina del ojo. 26.- La luz está compuesta de porciones o partes de energía denominadas: FOTONES. A. CUESTIONARIO DE RESPUESTAS MULTIPLES 1.- En un movimiento ondulatorio se propaga: a) la partícula b) la energía c) el punto d) el foco 2.- Indica qué afirmación o afirmaciones son falsas: a) una onda mecánica necesita de un medio para propagarse b) una onda electromagnética necesita de un medio para propagarse c) en las ondas transversales la perturbación es perpendicular a la propagación. d) en una onda transversal la perturbación tiene igual dirección que la propagación. 3.- ¿Cuál de las afirmaciones siguientes define mejor el sonido?. El sonido es: a) una energía b) una energía que se propaga c) una energía que se propaga en el vacío e impresiona el oído. d) una energía que se propaga en un medio material e impresiona al oído. 4.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta? a) la velocidad del sonido es igual en el hierro que en el aire. b) la velocidad del sonido en el aire es de 3 ·105 Km/s. c) la velocidad del sonido es invariable, aunque varíen las condiciones. d) la velocidad del sonido en el aire a una determinada temperatura es de 334 m/s. 5.- Señala de las siguientes afirmaciones cuáles son falsas y cuáles son verdaderas: a) las ondas sonoras son transversales b) las ondas sonoras se propagan e el vacío c) en una onda sonora las direcciones de vibración y de propagación coinciden. d) la propagación de las ondas sonoras se efectúa mediante compresiones y dilatación. 6.- Explica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) el sonido, al propagarse en el vacío, encuentra menos resistencia y tiene mayor velocidad. b) cualquiera que sea el medio en que se propague y, a cualquier temperatura, la velocidad del sonido es constante e igual a 340 m/s. c) el hecho de que en una sala de fiestas se coloquen alfombras, cortinas, butacas tapizadas, no tiene ninguna relación con la audición musical. Se trata tan solo de que los clientes estén más cómodos. d) los sonidos muy débiles se llaman infrasonidos. Los muy intensos, ultrasonidos. 7.- Si se ve el relámpago y 8 s. después se escucha el trueno ¿A qué distancia se encuentra la tormenta. Velocidad del sonido: 340 m/s. a) 680 m b) 1.000 m c) 860 m d) 2.720 m 8.- La frecuencia de la voz humana es aproximadamente 150 Hz. La velocidad de las ondas sonoras es 340 m/s. La longitud de onda correspondiente es: a) 230 m b) 0,23 m c) 23 cm d) 80 m 9.- Indica con F o V, las proposiciones falsas o verdaderas siguientes: a) la distancia ab es una longitud de onda b) a'b' no es una longitud de onda c) c'd' no es una longitud de onda d) dd' es 1/4 de longitud de onda 9.- Indica con F o V, las proposiciones falsas o verdaderas siguientes: a) la distancia ab es una longitud de onda b) a'b' no es una longitud de onda c) c'd' no es una longitud de onda d) dd' es 1/4 de longitud de onda 10.- Explica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) una onda que se propaga suavemente en la superficie del agua de un estanque es un movimiento de agua hacia las orillas pero no lleva energía. b) la figura 1) corresponde a una onda cuya longitud de onda es 24 m. c) la figura 2) representa una onda cuya frecuencia es 1/3 Hz 11.- Los murciélagos emiten un sonido de frecuencia 103.030,3 ciclos/s. ¿Capta el oído este sonido? a) No, porque su frecuencia es mayor que la que capta el oído b) sí c) No, porque su frecuencia es mayor que la que capta el oído d) Son ondas electromagnéticas que el oído no puede captar e) No, porque tiene poca intensidad sonora. 12.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: a) las ondas electromagnéticas están compuestas de electrones que vibran armónicamente. b) las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío. c) las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío. d) las ondas electromagnéticas transportan energía. 13.- Los sonidos graves tienen ondas: a) de gran amplitud b) de gran longitud de onda c) de gran frecuencia 14.- Los sonidos intensos tienen ondas: a) de gran amplitud b) de gran longitud de onda c) de gran frecuencia 15.- La luz de dos colores distintos se diferencia en : a) su velocidad de propagación b) su amplitud c) su frecuencia y longitud de onda 16.- Las ondas de radio, AM y FM, y las ondas de televisión, UHF y VHF, se diferencian en: a) su amplitud b) su longitud de onda c) su velocidad de propagación. 1) 2) 17.- La onda con mayor amplitud es: a) la 1 b) la 2 c) la 3 18.- La onda con menor longitud de onda es: a) la 1 b) la 2 c) la 3 d) la 1 y la 2 e) la 1 y la 3 f) la 2 y la 3 19.- La onda con mayor frecuencia es: 3) a) la 1 b) la 2 c) la 3 20.- Di cuál de las siguientes luces tiene más energía: a) microondas b) ondas UHF c) rayos X d) luz verde 21.- Di cuál de las siguientes "luces" tiene mayor frecuencia: a) microondas b) ondas de UHF c) rayos X d) luz verde En una onda, el desplazamiento máximo que experimenta un punto del medio material desde su posición de equilibrio se denomina: a) Frecuencia. b) Longitud de onda. c) Amplitud de onda. 63. Indica cuál de las siguientes características es común a las ondas sonoras y las electromagnéticas. a) Se transmiten en línea recta. b) Tienen igual velocidad de propagación. c) Necesitan de un medio material para desplazarse. Un __________ es una perturbación repetir que las transferencias de energía a través de materia o espacio abierto. A) B) C) D) onda medio frecuencia conductor Las ondas que utilizan la materia de transferencia de energía se denominan ondas __________. A) electromagnetica B) masa C) medio D) mecánico El asunto a través del cual viaja un onda mecánica que se llama una __________. A) medio B) sustrato C) conductor D) ola relé En las ondas de __________, la materia se mueve en el medio de ida y vuelta en ángulo recto con la dirección que la onda se desplaza. A) compresionales B) sonido C) transversal D) luz Feedback: In a transverse wave, matter moves at right angles to the direction the wave travels. En las ondas de __________, la materia en el medio se mueve hacia adelante y hacia atrás en la misma dirección que viaja la onda. A) transverso B) océano C) radio D) compresionales Las ondas sonoras son ondas __________. A) compresionales B) transverso C) radio D) molecular 7 INCORRECT Las ondas sonoras no pueden viajar en el espacio ultraterrestre, porque __________. A) que son ondas electromagnéticas B) las moléculas del gas en el aire el espacio exterior están muy alejadas C) son las ondas mecánicas D) no pueden viajar a través de un medio ¿Cuál es la región de una onda de compresión en donde las partículas están muy separadas llama? A) canal B) rarefacción C) cresta D) posición de reposo ¿Qué tipo de ondas no requieren la materia para llevar la energía? A) mecánico B compresionales C) transverso D) electromagnético 16.- El período de un movimiento vibratorio armónico es de 2 s. ¿Cuál será la amplitud si al pasar por el centro de la trayectoria lo hace con velocidad de m/s? A) 0,4 m B) 1,0 m C) 2,0 m D) 2,4 m TEST 3 5.- Señale la proposición verdadera: A) La polarización elíptica está asociada a la propagación de dos vibraciones armónico-simples perpendiculares de igual frecuencia y amplitudes diferentes. B) El Efecto Doppler no se produce si observador y foco se encuentran en movimiento. C) En un medio de longitud "L" confinado entre dos limites fijos no son posibles ondas estacionarias tales que l =1/3 L. D) En las ondas estacionarias por reflexión en un límite fijo, tanto los nodos como los vientres aparecen a intervalos de longitud iguales a 1/3 l 7.- En una cuerda colocada a lo largo del eje X, se propaga una onda determinada por la función Y(x,t) = 0,02 cos (8t - 4x). El tiempo que tarda la perturbación en recorrer 8 m. es de: A) 2 s. B) 2,5 s. C) 3 s. D) 4 s. 11.- De acuerdo con el primer y segundo principio de la Termodinámica se puede afirmar que: A) En un proceso isócoro el calor de reacción es igual a la variación de la entalpía. B) Los procesos reversibles adiabáticos son isoentrópicos. C) En un proceso reversible que ocurre en un sistema aislado, la entropía aumenta. D) Un proceso termodinámico cíclico que intercambia calor con un sólo foco térmico produce trabajo si se trata de un sistema abierto. TEST 4. ¿ En qué ley física se basa el principio de funcionamiento del alternador ? A) Ley de Faraday B) Ley de Coulomb C) Ley de Gauss D) Ley de Ohm 21.- Señale la proposición verdadera: Respecto a los campos conservativos podemos decir: A) Cuando una partícula se desplaza por un campo conservativo nunca varia su energía potencial. B) Las fuerzas de gravedad, rozamiento y elásticas son conservativas. C) Los campos vectoriales son conservativos cuando el vector que los caracteriza puede ser obtenido por el gradiente de una magnitud escalar. D) Los campos de fuerzas centrales son campos vectoriales pero no son conservativos . 22.- ¿Cual es la relación entre las amplitudes de dos ondas cuando, sus intensidades, expresadas en decibelios difieren en 15 dB? A) 31,62 B) 5,62 C) 1 D) 30 23.- ¿Cuál de las siguientes propuestas acerca de ondas estacionarias es falsa? A) Las ondas estacionarias se originan al superponerse dos ondas de la misma frecuencia que se propagan con igual velocidad pero en sentido contrario. B) La frecuencia de la onda estacionaria resultante es la misma que la de las ondas componentes. C) La amplitud de la onda estacionaria resultante varia con la posición x del punto considerado. D) La aparición de ondas estacionarias en una línea de transmisión es un fenómeno deseable para que se transmita la totalidad de la energía desde la fuente al receptor. 24.- En un proceso cíclico de Carnot reversible, señale la proposición verdadera: A) La entropía del sistema no varia en las dos transformaciones isotermas, ya que se compensa con las variaciones de volumen. B) El rendimiento de un ciclo de Carnot reversible depende de las presiones o de las temperaturas extremas del ciclo. C) La variación de entropía es nula en las segunda y cuarta transformaciones del ciclo, ya que ambas son adiabáticas. D) Un aumento de entropía nos indica que estamos en la cuarta y última transformación del ciclo. 25.- Un movimiento ondulatorio plano se propaga según la ecuación: f (x,t)=sen (4t-5x), t en segundos, x en cm. Su velocidad de propagación y número de ondas es respectivamente: A) 4 cm/s y 5 B) 0,8 cm/s y 5 C) 1,26 cm/s y 0,64 D) 1 cm/s y 0,64 TEST # 5 8) De las siguientes proposiciones indique la verdadera: A) La intensidad del movimiento ondulatorio es directamente proporcional al cuadrado de la distancia al foco emisor. B) Si se inhala gas Helio, el tono de la voz aumenta. C) Es imposible que luz más luz produzca oscuridad. D) La Luna no puede emitir radiación electromagnética. 11.- Una partícula que penetre perpendicularmente a las líneas de fuerza de un campo magnético uniforme describirá un movimiento: A) Rectilíneo uniforme. B) Circular. C) Rectilíneo uniformemente acelerado. D) Vibratorio armónico 19. De las siguientes proposiciones indique la verdadera: A) Las corrientes alternas cumplen la Ley de Ohm. B) Utilizando transformadores la corriente alterna puede transportarse a muy alta intensidad y bajo voltaje, con lo que las pérdidas por efecto Joule se reducen considerablemente. C) La potencia de una corriente alterna es 0 en un circuito que sólo posee resistencia óhmica. D) Una bobina ofrece la misma resistencia a una corriente alterna que a una continua. 21.- De las siguientes proposiciones indique la verdadera: A) Dos esferas de densidades eléctricas 1 y 2 unidades C.G.S. y radios 2 y 4 cm. respectivamente, cuando están separadas 10 cm. se repelen con una fuerza de p dinas. (Tómese K = 1). B) Dos cargas puntuales positivas de 5 mC. y 2 mC., situadas en el vacío y a 3 mm. de distancia se repelen con una fuerza de 104 N. C) Cuando dos partículas alfa ( Q = 3,2 x 10-19 C; M = 6,62 x 10-24 Kg.) están situadas en el vacío y a una distancia de 1 Amstron, la fuerza gravitatoria es igual a la fuerza eléctrica colombiana. D) La ecuación de dimensiones de eo en el Sistema Internacional según la Ley de Coulomb es: M-1 L-2 T4 A2 TEST 6 1.- Si hacemos girar una espira en un campo magnético, se produce: a) Calor b) Corriente alterna c) Corriente continua d) Corriente pulsante 6.- En relación con el movimiento ondulatorio, podemos asegurar que: a) Una onda longitudinal polarizada puede sufrir un giro de su plano de polarización hacia la derecha cuando atraviesa una sustancia dextrógira. b) Según el principio de Huygens, todo punto alcanzado por el frente de onda se convierte en foco emisor secundario y la amplitud de la onda resultante es siempre suma aritmética de las amplitudes de estas ondas secundarias. c) Las radiaciones g son ondas electromagnéticas de frecuencia menor que la de las ondas de radio. d) El tono es la propiedad que permite distinguir entre sonidos de igual FRECUENCIA pero acompañados de distintos armónicos. 7.- La fuerza que actúa sobre una carga en movimiento dentro de un campo magnético es: a) Paralela al vector velocidad y al vector de inducción magnética. b) Paralela al vector de inducción magnética. c) Perpendicular al vector velocidad y paralela al de inducción magnética. d) Perpendicular al plano en que están contenidos el vector velocidad y el de inducción magnética. 17.- Las ondas transversales polarizadas linealmente: a) Vibran en un solo plano. b) Son estacionarias. c) Se originan en la onda reflejada cuando ésta forma un ángulo de 90º con la refractada. d) Avanzan en planos que contienen la dirección de propagación mientras vibran en todas las direcciones posibles normales a su dirección de propagación. 18.- El punto A está a 3 metros de una carga Q y el punto B está a 5 metros de la misma carga. Podemos asegurar: a) EA=25/9 EB. b) 25 EA= 9 EB. c) VA=3/5 VB. d) VA=3/5 EB. 21.- La interferencia que producen dos ondas de frecuencias algo diferentes: a) Es una onda estacionaria. b) Es destructiva excepto donde hay una onda reflejada. c) Es pulsante y más pronunciada si las ondas son de igual amplitud. d) Es constructiva, puesto que las ondas permanecen en fase. 22.- El potencial eléctrico en un punto es: a) La fuerza por unidad de carga positiva en ese punto. b) El espaciamiento entre líneas electrostáticas de fuerza alrededor de ese punto. c) Directamente proporcional a las cargas que rodean al punto. d) El trabajo requerido para mover desde el infinito hasta el punto, una unidad de carga positiva. 15.- Respecto de una onda estacionaria, señale la proposición verdadera: a) Los nodos avanzan en le sentido de la onda dominante. b) En un vientre la elongación es fija, en todo momento, y su valor coincide con la amplitud. c) Entre nodo y vientre existe una separación que se corresponde con un medio de la longitud de onda. d) Se produce una superposición de dos ondas con idénticas amplitud y frecuencia TEST 12 14.- Señalar la afirmación verdadera: a) El sonido es una onda transversal. b) El movimiento ondulatorio consiste en la transmisión de una perturbación sin transporte neto de materia. c) Una onda electromagnética es transversal porque se propaga en línea recta. d) La velocidad de propagación del sonido es siempre mayor en los gases que en los sólidos 17.- En el campo magnético: a) El flujo neto saliente a través de una superficie cerrada que contiene al conductor se puede calcular por el Teorema de Gauss. b) Las líneas de fuerza son circunferencias con centro en el conductor o en la trayectoria de la carga en movimiento. c) La fuerza entre dos conductores paralelos, recorridos en igual sentido por sendas corrientes, es de ATRACCION d) La constante de proporcionalidad es dependiente del medio. 27.- En una transformación adiabática el trabajo realizado sobre el sistema: a) Aumenta su energía interna b) Aumenta el calor c) Disminuye su energía interna. d) Aumenta el calor y la energía interna TEST 14. 15.- Una masa de agua de 1 Kg cae desde una altura de 100 m. ¿Cuánto aumentará su temperatura, en el supuesto que toda la energía se transforme en calor?. Calor específico del agua = 1 cal/g °C, 1 julio=0,24 cal, g = 10 m/s2. A) 0,21°C B) 0,24° C C) 1° C D) 240° C 25.- Un cuerpo de masa M=2 Kg se encuentra sobre una superficie horizontal sin rozamiento, unido a un extremo de un muelle, el otro extremo del muelle está fijo, tal como indica la figura. Si la constante del muelle vale K= 8 N/m. Se separa el cuerpo 5 cm de su posición de equilibrio y sí deja en libertad. ¿Cuál es la frecuencia del movimiento resultante? A) 4/p Hz B) 2/p Hz C) 1/ p Hz D) 1 Hz Test 15 25. Indica cuál de las siguientes afirmaciones relativas a la teoría de ondas no es correcta: A) La velocidad de propagación de una onda armónica coincide con la velocidad de las partículas del medio. B) Y=A sen ( Kx - wt ) representa una onda armónica que se propaga de izquierda a derecha. C) Si la frecuencia de una onda sonora es 2.10 4 Hz y la velocidad del sonido es 340 m/s, la longitud de la onda es 1,7.10-2 m. D) En un medio dispersivo la velocidad de las ondas depende de la longitud de onda. TEST 18. 17.-¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa: A) EI potencial eléctrico puede ser positivo o negativo. B) El potencial gravitatorio es siempre negativo. C) Los puntos que equidistan del centro del campo forman una superficie equipotencial. D) El potencial es una magnitud vectorial asociada a cada punto del campo.