-Un coche de policía lleva instalado un emisor de microondas de

Ejercicios y Problemas de Vibraciones y Ondas.
Preparación de la Olimpiada de Física. Fase Local de Murcia
1. Un coche de policía lleva instalado un emisor de microondas de frecuencia f0 = 8 GHz
con el que envía una señal a un vehículo infractor que se aleja a velocidad elevada. La señal
se refleja en dicho vehículo y es recibida de vuelta por el receptor de la policía. Calcula la
velocidad del vehículo infractor:
a) Si el coche de policía está estacionado y detecta un corrimiento de frecuencia de
1550 Hz. (Sol: 104.6 km/h)
b) Si el coche de policía viaja a 80 km/h en el mismo sentido que el infractor y detecta
un corrimiento de frecuencia de 1000 Hz. (Sol: 147.5 km/h)
2. ¿A qué velocidad vuela un murciélago hacia su presa si está enviando una señal de 55
kHz y recibe una frecuencia de 58 kHz para el sonido reflejado en la presa? (Sol: 9 m/s.)
3. En un concierto, un altavoz emite con una potencia 500 W. ¿Cuál es el nivel de
intensidad acústica si nos situamos a 5 metros del altavoz? ¿Y a 10 metros? (Sol: 116 db; y
122 db).
4. Un corcho cilíndrico de longitud L que se encuentra flotando en el agua en posición
vertical y parcialmente hundido, es empujado hacia debajo de forma que se separa de su
posición de equilibrio y comienza un movimiento oscilatorio vertical. Obtén una expresión
para la constante de oscilación del movimiento.
5. Un cuerpo de masa m está unido a dos muelles de constantes elásticas k1 y k2. Determina
la constante elástica del resorte equivalente suponiendo que los muelles están unidos al
cuerpo: a) en serie (es decir, los muelles y el cuerpo están concatenados), b) en paralelo (es
decir, los muelles están separados entre sí y ambos conectados al cuerpo).
6. Una cuerda de guitarra mide 80 cm de longitud y en ella se propagan las ondas a una
velocidad de 80 m/s. Calcula a qué frecuencia vibra la cuerda en su modo fundamental.
(Sol: 50 Hz).
7. Dos ondas de igual frecuencia e intensidades I1 e I2 llegan con idéntica fase a un
determinado punto. Determina la expresión de la intensidad de la onda resultante en dicho
punto.
8. Un rayo de luz incide con un ángulo  = 30º sobre una lámina de vidrio de índice n =
1.5. Realiza un trazado de rayos ilustrando los fenómenos que ocurren. Calcula el ángulo
con el que sale el rayo por la parte posterior de la lámina tras atravesarla. Calcula el ángulo
relativo entre el rayo reflejado en la superficie anterior y el reflejado en la superficie
posterior de la lámina cuando éste último todavía permanece en su interior. Sol: 30º, 11.8º.