Ejercicios de Física III

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REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICADE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANANCLEO ANZOTEGUI.COORDINACION DE TELECOMUNICACIONESCATEDRA FSICA III Ejercicios de Movimiento Armnico Simple (MAS) y Onda

1. Calcula la amplitud, el periodo de oscilacin y la fase de una partcula con movimiento armnico simple, si su ecuacin de movimiento es: a. x(t) = 0,5 cos (t 0,7) b. x(t) = 0,01 cos (3/4t)

2. Una partcula con MS inicia su movimiento en el extremo de su trayectoria y tarda 3/4 s en llegar al centro de la misma. La distancia entre ambas posiciones es de 25 cm. Calcula el periodo del movimiento y la posicin de la partcula 0.8 s despus de iniciar el movimiento.

3. Un mvil animado de un mas tiene una aceleracin de1 5 m/s2 cuando su elongacin es 0.06 cm. Cunto vale su periodo, frecuencia, exprese la ecuacin de la velocidad en funcin del tiempo?

4. Un mvil describe un mas, siendo los puntos extremos de su trayectoria el P1 ( -3,2) y P2 (5,2), coordenadas expresadas en metros. Sabiendo que inicialmente se encuentra en P2 y que su aceleracin viene dada en todo momento por la expresin: a. a = - 5/92s (SI), determinar:b. Ecuacin de la elongacin en funcin del tiempo.c. Posicin del mvil al cabo de 1 segundo.d. Ecuacin de la velocidad y aceleracin en funcin del tiempo.e. Velocidad del mvil al cabo de 1,5 segundos.

5. El desplazamiento de un objeto es x = 0,25 m cos (3t + /3). Calcule, a. La velocidad y la aceleracin en t = /2 s. b. La velocidad mxima y el tiempo anterior (t > 0) en el cual la partcula tiene esa velocidad. c. La aceleracin mxima y el tiempo anterior en el cual la partcula tiene esa aceleracin.

6. La elongacin de un mvil que describe un mas, viene dada, en funcin del tiempo, por la expresin: s = 2cos (t +/4) (SI). Determinar:a. Amplitud, frecuencia y periodo del movimiento.b. Fase del movimiento en t = 2s.c. Velocidad y aceleracin del mvil en funcin del tiempo.d. Posicin, velocidad y aceleracin del mvil en t = 1 s.e. Desplazamiento experimentado por el mvil entre t = 0 y t = 1 s.7. Un mvil describe un mas entre los puntos P1 (2,0) y P2 (-3,0). La frecuencia del movimiento es 0,5 s-1 e inicialmente se encuentra en el punto P2. Hallar:a. La pulsacin del movimiento.b. La ecuacin de la elongacin en funcin del tiempoc. Posicin del mvil 0,5 segundos despus de comenzado el movimiento.d. Velocidad del mvil en funcin del tiempo.e. Velocidad del mvil en un punto de abscisa 0,5

8. Un cuerpo tiene un movimiento armnico simple por estar unido a un muelle. La velocidad instantnea depende de:a. La amplitud de la oscilacin. b. La frecuencia de oscilacin. c. El periodo de oscilacin.d. El instante en que se haga la medida. e. Todas las anteriores.

9. Una partcula realiza un MAS de periodo 1,6 s. En el instante t = 0 la elongacin es x = 1,1 m, y la velocidad es v = 6, 7 m/s. Cul de las siguientes afirmaciones es correcta?a. La fase es = 2,0 Rad. b. La velocidad mxima de la partcula es 8,0 m/s.c. La amplitud del movimiento es A = 4,0 m. d. La amplitud del movimiento es A = 1,1 m.e. Todas las anteriores. Ejercicios de ondas

1. Una onda sonora plana, sin amortiguamiento, se propaga en un medio gaseoso con velocidad V = 350 m/s, en direccin OX; la frecuencia de la onda armnica. Es 12 kHz y la amplitud de la oscilacin de la molcula del medio, 3.10-5 m. Si la elongacin en el instante inicial es 15x105 m en el punto (0, 0), a. Calcular la longitud de onda b. Deduzca la ecuacin de la onda sonora.

2. La ecuacin de propagacin de una onda que se genera en una cuerda se puede expresar de la forma

Calcular:a. Cul es la direccin y sentido de la onda?b. La frecuencia y la longitud de onda.c. La velocidad de propagacin de la onda.

3. Cierta onda est descrita por la ecuacin

Todo expresado en unidades del sistema internacional. Determina:a. La frecuencia de la onda y su velocidad de propagacin.b. La distancia entre dos puntos consecutivos que vibran con una diferencia de fase de 120.

4. Las ondas luminosas se propagan en el vaco con una velocidad de 3 108 m/s. Halle la longitud de onda que corresponde a una frecuencia de 6 1010 Hz.

5. Dada la ecuacin , donde x est en metros y t en segundos, determinar:a. La longitud de onda, la frecuencia, el perodo, la velocidad de propagacin de la onda, la amplitud y el sentido de propagacin.b. Escribir una onda idntica que se propague en sentido opuesto.

6. Con qu velocidad se desplaza una onda armnica cuya longitud de onda es 0,5 cm y su frecuencia 6 1010 Hz?

7. Dada la ecuacin de ondas unidimensional: con x e y medidos en metros y t en segundos, calcula.a. La longitud de onda y frecuencia de esta onda.b. Velocidad mxima, de oscilacin de las partculas del medio donde se propaga la onda

8. Cierta onda est descrita por la ecuacin , todo expresado en unidades del sistema internacional. Determina:a. La frecuencia de la onda y su velocidad de propagacin.b. La distancia entre dos puntos consecutivos que vibran con una diferencia de fase de 150.

9. Una onda armnica en una cuerda viene dada por la expresin , donde todas las unidades estn en el SI. a. Determinar todas las caractersticas de la onda (amplitud, nmero de onda, frecuencia angular, velocidad, longitud de onda, frecuencia, perodo y direccin de propagacin). b. Determinar y para el elemento situado en x = 0,22 m en el instante 0,75 s. c. Determinar las expresiones de la componente y de la velocidad y la aceleracin de la cuerda. d. Cules son la velocidad mxima y el valor mximo de la aceleracin para cada elemento de la cuerda? e. Determinar la componente y de la velocidad y la aceleracin del elemento situado en x = 0,22 m en el instante t = 0,75 s. Estar la cuerda curvada hacia arriba o hacia abajo en dicho elemento en ese instante?

10. Dos ondas que se mueven por una cuerda en la misma direccin y sentido tienen la misma frecuencia de 100Hz, una longitud de onda de 2cm y una amplitud de 0,02m.a. Cul ser la amplitud de la onda resultante si las dos ondas difieren en fase en /3?b. Y si difieren en /6?

11. El rango de frecuencias del sonido audible va desde alrededor de 20 Hz hasta 20 kHz. La velocidad del sonido en el aire es aproximadamente 340 m/s. Cul es el rango de longitudes de onda del sonido audible en el aire?

12. La emisora de radio A emite con frecuencia de 30 MHz y la B con una frecuencia de 300 MHz Si se admite que la intensidad de ambas es la misma y no hay amortiguamiento, calcular:a. Sus longitudes de onda; b. La relacin de sus amplitudes en un punto equidistante de ambas; Qu emisora llega con mayor amplitud?