Ondas
Preguntas
1.Las pulsaciones se producen por la superposición de ondas armónicas sólo si.
(a) Sus amplitudes y frecuencias son iguales,
(b) sus amplitudes son iguales pero sus frecuencias difieren ligeramente,
(c) sus frecuencias difieren ligeramente, incluso si sus frecuencias no son iguales,
(d) sus frecuencias no son iguales pero sus amplitudes difieren ligeramente.
2.Las ondas estacionarias se producen por la superposición de dos ondas de
(a) la misma amplitud, frecuencia y sentido de propagación,
(b) la misma amplitud, frecuencia y sentidos de propagación opuestos,
(c) la misma amplitud, frecuencia ligeramente distinta y sentidos opuestos de
propagación.
3.Las frecuencias de resonancia de una cuerda de un violín son múltiplos enteros de la
frecuencia fundamental, mientras que las frecuencias de resonancia de un tambor
circular tienen una distribución irregular. A partir de este hecho explicar la diferencia
entre el sonido de un violín y de un tambor.
4.Cuando aumenta la tensión de una cuerda de piano, ¿Cuál de los siguientes hechos
tiene lugar?
(a) su longitud de onda decrece.
(b) Su longitud de onda pertenece la misma, pero su frecuencia crece
(c) Su longitud de onda y su frecuencia crecen.
(d) ninguna de las anteriores.
5.La constante  de helio (como la de todos los gases monoatómicos) es 1.67. Si un
hombre inhala helio y después comienza a hablar, sus sonidos son más agudos. ¿Por
qué?
6.¿Cómo se modifican las frecuencias de resonancia de un tubo de órgano cuando
aumenta la temperatura del aire?
7.¿Cuándo las ondas interfieren constructiva o destructivamente, ¿hay alguna
ganancia o perdida de energía? Razonar la respuesta
8.¿Cuándo se pulsa la cuerda de una guitarra, ¿la longitud de onda de la onda que se
produce en el aire es la misma que la que se produce en la cuerda?
9.El sonido se propaga a 340 m/s en el aire y a 1500 m/s en el agua. Un sonido de
frecuencia 256 Hz se produce bajo el agua. En el aire la frecuencia será (a) la misma,
pero la longitud de onda será mas corta, (b) más elevada, pero la longitud de onda será
la misma, (c) más baja, pero la longitud de onda será más larga, (d) más baja, y la
longitud de onda será mas corta. (e) la misma, y la longitud de onda también será la
misma.
10.Si la fuente y el receptor están en reposo relativo uno respecto al otro pero el
medio donde se propaga la onda se mueve respecto a ambos, ¿existirá desplazamiento
Doppler en la frecuencia?
11.Una cuerda cuelga verticalmente. Se sacude el extremo libre de atrás hacia delante,
generando un tren de ondas sinusoidales. La longitud de onda en la parte superior, ¿Es
igual, menor o mayor que en el extremo inferior?
12.Una regla practica común para calcular la distancia a la que cae un rayo es empezar
a contar el tiempo cuando se observa el relámpago y detener el cronometro cuando se
oye el estampido del trueno. El número de segundos contados se divide entonces por
3 para obtener la distancia en kilómetros.
(a) ¿Cuál es la velocidad del sonido en kilómetros por segundo?
(b) ¿Cuánta exactitud tiene este procedimiento?
(c) ¿Tiene importancia la corrección que tiene en cuenta el tiempo empleado por la luz
en llegar a nosotros?
13.Suponer que dos pulsos que viajan en direcciones opuestas interfieren entre sí.
Cuando ya no están superpuestos, ¿han cambiado sus formas tras el encuentro? ¿han
cambiado sus velocidades después del encuentro? Si su respuesta a una u a otra
pregunta es sí, describa estos cambios.
14.Se tienen dos ondas armónicas en cuerdas diferentes que tienen la misma densidad
y tensión. Las ondas tienen la misma frecuencia, pero la onda 1 tiene amplitud doble
que la onda 2. ¿Cuál de las ondas causa mayor velocidad en los elementos de la
cuerda en que viaja?
15.Si la amplitud de una onda armónica se hace el doble, manteniendo fijos los otros
factores, ¿Cómo cambia la potencia de la onda?
16.Considerar una onda armónica de Amplitud A en una cuerda horizontal.
(a) ¿Cuánto vale y para un elemento con aceleración hacia abajo máxima?
(b) ¿Cuánto vale y para un elemento con aceleración cero?
(c) ¿Cuánto vale y para un elemento que instantáneamente esta en reposo?
(d) ¿Cuánto vale y para un elemento con velocidad máxima?
17.Enumerar cinco ejemplos distintos de ondas mecánicas. Indicar en cada caso cual
es el medio.
18.Una cuerda se propaga descendiendo a lo largo de una cuerda verticalmente de un
soporte. ¿Qué le sucede a la velocidad de la onda cuando de propaga?
19.¿Por qué las cuerdas de una guitarra tienen diferentes diámetros? ¿Qué cuerdas
producen notas más bajas?
20.El agua es más densa que el aire, sin embargo, la velocidad del sonido en el agua
es cuatro veces más rápida que en el aire. ¿Por qué?
21.Cuando una onda sonora pasa del aire al agua, la frecuencia, que viene
determinada por la fuente, no cambia. La velocidad de la onda, ¿aumenta, disminuye
o permanece igual? La longitud de onda, ¿aumenta, disminuye o permanece igual?
22.La masa molecular promedio del aire es 29 g/mol. ¿Esperaría que la velocidad del
sonido en el aire fuese mayor en aire húmedo o en aire seco a la misma temperatura?
Explicar.
23.¿Esperaría que la velocidad del sonido en el aire variase con la altitud? ¿Por qué?
¿Dónde debería ser mayor?
24.Explicar por qué es posible escuchar sonidos de frecuencia mayor que 1000 Hz si
se distingue entre los sonidos vocales “e” y “o” cantados a 1000Hz.
25.¿Por qué su voz suena distinta cuando tiene un resfriado?
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