Este documento presenta varios ejercicios y preguntas sobre conceptos básicos de vibraciones y ondas, incluyendo la longitud de onda, la frecuencia, el período, la interferencia de ondas y el efecto Doppler. Los estudiantes deben medir longitudes de onda y amplitudes, calcular frecuencias y períodos, y responder preguntas conceptuales sobre ondas sonoras, ondas de choque supersónicas y la superposición de ondas.

1. Nombre Fecha
tísica CONCEPTUAL PÁGINA DE PRÁCTICA
Capítulo 19 Vibraciones y ondas
Fundamentos de vibraciones y ondas
1. Abajo está el trazo d e u n a s e n o i d e q u e r e p r e s e n t a u n a o n d a transversal. Con u n a regla, m i d e la longitud de
o n d a y la a m p l i t u d d e la o n d a .
(a) Longitud d e o n d a = (b) Amplitud =
2. Un n i ñ o e n u n c o l u m p i o h a c e u n a oscilación c o m p l e t a , ida
y vuelta, c a d a 2 s e g u n d o s . La frecuencia d e la oscilación es
(0.5 hertz) (1 hertz) (2 hertz)
y el p e r i o d o es
(0.5 segundo) (1 segundo) (2 segundos).
3. Completa los enunciados.
UNA ESTACIÓN METEOROLÓGICA
EL P E R I O D O DE U N A O N D A INFORMA QUE HAY OLAS A LO LARGO
S O N O R A DE 4 4 0 H E R T Z DE LA COSTA CON UNA SEPARACIÓN DE
ES DE SEGUNDOS 8 SEGUNDOS. POR TANTO, LA FRECUENCIA
DE LAS OLAS ES DE HERTZ
3/
4. El molesto ruido d e u n m o s q u i t o lo p r o d u c e al batir las alas a u n a tasa p r o m e d i o
de 6 0 0 aleteos p o r s e g u n d o .
a. ¿Cuál es la frecuencia d e las o n d a s sonoras?
b. ¿Cuál es la longitud d e o n d a ? ( S u p o n i e n d o q u e la r a p i d e z del s o n i d o
es de 3 4 0 m/s.)
ijleuitt
bbituió!
69

2. FFísicaCONCEPTUAL PÁGINA DE PRÁCTICA
5. Una a m e t r a l l a d o r a dispara 10 balas por s e g u n d o .
La rapidez de las balas es de 3 0 0 m/s.
a. ¿Cuál es la distancia entre las balas en el aire?
b. ¿Qué s u c e d e con esa distancia e n t r e las balas al a u m e n t a r la frecuencia de tiro?
6. Imagina a u n g e n e r a d o r de o n d a q u e p r o d u z c a 10 pulsos por s e g u n d o . La rapidez de las o n d a s
es de 3 0 0 cm/s.
a. ¿Cuál es la longitud de esas ondas?
b. ¿Qué s u c e d e con la longitud de o n d a si a u m e n t a la frecuencia de los pulsos?
7. El pájaro de la d e r e c h a ve las o n d a s q u e p a s a n . Si p o r el p o s t e p a s a la parte de la o n d a e n t r e d o s crestas
cada s e g u n d o ¿cuál es la rapidez de la onda?
8. Si la distancia entre las crestas, en la p r e g u n t a
anterior, fuera 1.5 metros, y p o r el p o s t e p a s a n
dos crestas c a d a s e g u n d o ¿cuál sería la rapidez
de la onda?
¿Cuál sería su periodo?
9. C u a n d o u n automóvil se acerca
a u n escucha, el s o n i d o de su b o c i n a
parece relativamente
(grave) (normal) (agudo).
y c u a n d o el automóvil se aleja del escucha,
su b o c i n a p a r e c e
(grave) (normal) (aguda).
10. Los c a m b i o s de altura del efecto Doppler se d e b e a c a m b i o s de
(rapidez de la onda) (frecuencia de la onda).
¡tfemtt
lo dibuló!
70

3. Nombre Fecha
FFísicaCONCEPTUAL PAGINA DE PRACTICA
Capítulo 19 Vibraciones y o n d a s
Ondas de choque
La o n d a de c h o q u e e n f o r m a d e c o n o q u e p r o d u c e u n
avión s u p e r s ó n i c o es, e n r e a l i d a d , el r e s u l t a d o de las
o n d a s s o n o r a s esféricas s u p e r p u e s t a s , c o m o i n d i c a n los
círculos traslapados de la figura 18.19 de tu libro de texto.
Los e s q u e m a s (a), (b), (c), (d) y (e) a la izquierda m u e s t r a n
el c r e c i m i e n t o " a n i m a d o " d e s ó l o u n a d e las m u c h a s
o n d a s s o n o r a s esféricas (que se ve c o m o u n círculo e n
e x p a n s i ó n , e n el e s q u e m a b i d i m e n s i o n a l ) . El círculo se
o r i g i n a c u a n d o el avión e s t á e n la p o s i c i ó n i n d i c a d a e n
(a). El e s q u e m a (b) m u e s t r a el c r e c i m i e n t o del círculo y
la p o s i c i ó n del a v i ó n c i e r t o t i e m p o d e s p u é s . En (c), (d)
y (e) se m u e s t r a n m o m e n t o s p o s t e r i o r e s . Observa q u e el
círculo c r e c e y el avión se aleja h a c i a la d e r e c h a . Tam-
b i é n o b s e r v a q u e el avión se m u e v e a d e l a n t e de la o n d a
s o n o r a . Esto se d e b e a q u e el avión se m u e v e c o n m á s
r a p i d e z q u e el s o n i d o .
Con u n e x a m e n c u i d a d o s o se ve lo r á p i d a m e n t e q u e se
m u e v e el avión en c o m p a r a c i ó n c o n la rapidez del sonido.
El e s q u e m a (e) m u e s t r a q u e en el m i s m o t i e m p o q u e el so-
nido recorre d e s d e O h a s t a A, el avión se h a movido desde
O hasta B —en este caso, al doble de distancia. Lo p u e d e s
c o m p r o b a r con u n a regla.
Encierra la respuesta en un circulo.
1. Revisa los e s q u e m a s (b) y (d). El avión, ¿ha r e c o r r i d o el
d o b l e de distancia q u e el s o n i d o , en el m i s m o t i e m p o ,
t a m b i é n e n estos e s q u e m a s ?
(sí) (no)
2. Para m a y o r e s rapideces, el á n g u l o de la o n d a de c h o -
q u e sería
(más amplio) (igual) (más angosto).
EN EL TIEMPO EN QUE EL S O N I D O
¡QUIERE DECIR QUE
VIAJA DE O A A, EL A V I Ó N RECORRE
VUELA AL DOBLE DE
DOBLE DISTANCIA ... DE O A B LA RAPIDEZ DEL
SONIDOl
lo bibu{ól
71

4. PÁGINA DE PRÁCTICA
3. Usa u n a regla para e s t i m a r la rapidez del avión q u e p r o d u c e las o n d a s de c h o q u e en los d o s e s q u e m a s
siguientes.
(a)
El avión (a) viaja m á s o m e n o s a veces la rapidez del s o n i d o .
El avión (b) viaja m á s o m e n o s a veces la rapidez del s o n i d o .
4. Traza tu propio círculo (en cualquier lugar) y estima la rapidez del avión q u e p r o d u c e la o n d a de c h o q u e
q u e se ve a c o n t i n u a c i ó n .
La rapidez es a p r o x i m a d a m e n t e veces la rapidez del s o n i d o .
5. En el espacio de abajo traza la o n d a de c h o q u e formada por u n misil s u p e r s ó n i c o q u e viaja a cuatro veces
la rapidez del sonido.

5. Nombre Fecha
FFísicaCONCEPTUAL PAGINA DE PRACTICA
Capítulo 2 0 Sonido
Superposición de ondas
Un p a r de p u l s o s se a p r o x i m a n e n t r e sí c o n r a p i d e c e s iguales. Las o n d a s c o m p u e s t a s , al e n c o n t r a r s e e
interferirse, se m u e s t r a n a intervalos de 1 s e g u n d o . En la c o l u m n a de la izquierda o b s e r v a c ó m o interfie-
ren los pulsos p a r a producir la o n d a c o m p u e s t a (línea continua). Haz u n a c o n s t r u c c i ó n similar p a r a los dos
pulsos de la c o l u m n a d e r e c h a . Al igual q u e los de la izquierda, c a d a u n o viaja a 1 e s p a c i o p o r s e g u n d o .
• • X 4
V • • » • • X • • / 1
• » » < » » » •
t = 05-
t =2 5
t = 4S
t = 5S / ' • • ;
t =6 5
t = 75
Gracias a Marshall Ellenstein ¡Jtewitt
lo óibu¡ó!
73

6. VTísicaCONCEPTUAL PÁGINA DE PRÁCTICA
Traza las o n d a s c o m p u e s t a s a intervalos de 1 s e g u n d o , p a r a las d o s o n d a s q u e se a c e r c a n e n t r e sí c o n iguales
rapideces.
t = 0S
t=lS-^
t =2S
t=35
t = 4S
t=5S
t =6S
t = 7.S
t =8
¡ftewtt
74