este presente informe de física 2 corresponde al tema de ondas estacionarias que fue llevado a la practica por los estduantes de la universidad nacional del callao

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
Facultad de Ingeniería Ambiental y Recursos Naturales
Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental y Recursos Naturales
LABORATORIO DE FISICA II
INFORME N°2:
TITULO: Ondas Estacionarias
PROFESOR: Miguel Angel De la Cruz Cruz
GRUPO HORARIO: 90G – miércoles
INTEGRANTES:
 Calderón Mori, Christian
 Castelo Cortez, Carmen
 Coronado Campos, Anita
 Espinoza Hilario, Joel
SEMESTRE ACADÉMICO:
2019

2. 2
Índice
Resumen……………………………………………………………………………………. 3
I.Introducción…………………………………………………………………………….….4
II. Objetivos…………………………………………….…………………………………....5
III. Fundamento teórico………………………………….…………………………………..6
IV. Materiales y Equipos……………………………….…………….…………………....10
V. Procedimientos y actividades………………………………………………………..….11
VI. Resultados ……………………………………………….……………...……………..13
VII. Conclusiones…………………………………………………………………………..14
VIII.Cuestionario………………………………………………………………………..…15
IX. Referencias…………………………………………………………………………......32

3. 3
RESUMEN
Se logró identificar a las ondas ondulatorias, en este caso a las ondas transversales y sus
armónicos de una cuerda que fue tensada a un vibrador mecánico y a un soporte universal
que sostenía a las pesas amarradas al extremo de la cuerda. Con la ayuda del vibrador
mecánico y el programa Data Studio se logró determinar las frecuencias con las que
hallábamos cada uno de los armónicos, que para este experimento fueron 5. Una vez que se
identificó estos 5 datos se calculó la pendiente de estos a través del programa Data Studio,
se halló también la tensión de la cuerda. Gracias a esto se pudo utilizar estos datos para
determinar la densidad lineal experimental, que por último fue comparada con la densidad
lineal teórica para poder hallar el error porcentual.

4. 4
I. Introducción
Al comienzo del desarrollo de los instrumentos musicales, los músicos reconocieron y
empezaron a saber producir ciertas armonías agradables al pulsar una cuerda cuya longitud
se modificaba por la existencia de diferentes puntos fijos, ya fuesen cuerdas de una longitud
dada atadas a extremos de madera como en una lira, ya una cuerda en la que se hacía una
presión con los dedos de la mano que no pulsaba (o usaba un arco para inducir la vibración)
a distintas longitudes premarcadas. Las armonías se producen si la cuerda es pulsada
mientras está restringida a longitudes que corresponden a proporciones de números enteros
pequeños. Así, la relación de longitud 2: 1 da la octava, la 3: 2 la quinta, y la 4: 3 la cuarta.
Esta sorprendente conexión entre armonía musical y números simples (enteros) animó a los
pitagóricos a buscar otras relaciones numéricas o armonías en el Universo. Este ideal
pitagórico influyó mucho a la ciencia griega, y muchos siglos más tarde inspiraron gran
parte del trabajo de Kepler. En general, el ideal se mantiene vivo a día de hoy en muchas
aplicaciones de las matemáticas a la experiencia física que son consideradas bellas,
habiendo quien incluso establece la belleza como guía de descubrimiento. Las ondas tienen
muchas y variadas aplicaciones en el desarrollo tecnológico y en la mejora de las
condiciones de vida de las personas.
Música: producción de sonido en instrumentos musicales y sistemas de afinación de la
escala.
Electroacústica: tratamiento electrónico del sonido, incluyendo la captación (micrófonos y
estudios de grabación), procesamiento (efectos, filtrado comprensión, etc.) amplificación,
grabación, producción (altavoces) etc.
Acústica fisiológica: estudia el funcionamiento del aparato auditivo, desde la oreja a la
corteza cerebral.
Acústica fonética: análisis de las características acústicas del habla y sus aplicaciones.
Arquitectura: tiene que ver tanto con diseño de las propiedades acústicas de un local a
efectos de fidelidad de la escucha, como de las formas efectivas de aislar del ruido los
locales habitados.

5. 5
II. Objetivos
a. Estudiar los principios físicos que describen a las ondas estacionarias.
b. Comprender el concepto de velocidad de propagación de una onda estacionaria.
c. Identificar los nodos normales de un sistema oscilante.
d. Determinar la frecuencia para los números de armónicos realizados.
e. Representación grafica de las ondas variando los parámetros, hallando así la
pendiente para el cálculo de las densidades lineales (experimental y teórica).
f. Calcular el error porcentual de la densidad lineal.

6. 6
III. Fundamento teórico
3.1 Ondas Estacionarias:
Son aquellas que se forman por una superposición de dos ondas que viajan en sentidos
contrarios y que tienen la misma velocidad, amplitud y longitud de onda; además de que
sus nodos permanecen inmóviles.
Un ejemplo de onda estacionaria es cuando se ata a la pared una cuerda a la que le
aplicamos una fuerza de agitación de arriba hacia abajo, la onda se propagara por
toda la cuerda y cuando choque con la pared, ésta retorna en sentido inverso.
Si queremos saber la ecuación de una onda estacionaria, tendríamos que tener
en cuenta el movimiento de la onda y su reflejo, obteniendo las siguientes
ecuaciones.
μ(x,t)=Asen(kx).senwt
3.2 Frecuencia de una onda estacionaria:
Las frecuencias en las ondas estacionarias dependen de un par de factores que son
fundamentales, la longitud y la tensión en la cuerda. Sabiendo que la cuerda tiene una
longitud L, tendremos que se forman nodos en X=O y X=l, teniendo en cuenta lo anterior y
poniendo en práctica lo estudiado en clase, sabemos que la longitud de la onda está dada
por la ecuación:

7. 7
λ=2L/n, donde L es la longitud de la cuerda y n es el modo en el que se encuentre la onda,
n=1, 2,3,….
Para n=1  λ=2L
Para n=2  λ=L
Para n=3 λ=(3/2)L
Así, sucesivamente.
En general:
𝝀 =
𝟐𝑳
𝒏
𝑽 =
𝟐𝑳
𝒏
× 𝒇

8. 8
3.3 Velocidad de la onda en una cuerda tensionada:
Para un sistema conformado por una cuerda tensionada con una frecuencia f se observa que
se debe tener en cuenta la masa por unidad de longitud de masa expresada por µ así que
estos dos factores están relacionados de la siguiente forma:
V=λƒ
𝑉 = √
𝑇
𝜇
Donde: µ = Densidad lineal de la Cuerda
𝜇 =
𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑
3.4 Masa por unidad de longitud:
Para recrear una onda con una cuerda debemos tener en cuenta la masa de la cuerda
debemos tener en cuenta la masa de la cuerda; para esto utilizamos la relación de masa por
unidad de longitud.
3.5 Tensión (T):
La tensión es la fuerza ejercida por la cuerda y se mide en N.
Para una onda observada en una cuerda debemos tener en cuenta la tensión de esta ya que
existe una relación inversa entre la tensión ejercida y el número de segmentos de la onda.
𝑇 = 𝑚. 𝑔

9. 9
3.6 Frecuencia (f):
Es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier
fenómeno o suceso periódico.
Luego:
𝑓 = √
𝑇
𝜇.4.𝐿2 × 𝑛 = pendiente × n
𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = √
𝑇
𝜇. 4. 𝐿2
3.7 Densidad lineal de masa ( 𝜇):
En palabras simples es la masa, en este caso de las cuerdas utilizadas, por su área. Por lo
que según el sistema internacional su unidad es el kilogramo por metro (kg/m).
𝑢 𝑒𝑥𝑝 =
𝑇
4. 𝐿2. 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒2
𝑢 𝑡𝑒𝑜 =
𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑
Para hallar el error de la densidad lineal se utiliza la siguiente fórmula:
%𝜇 =
|𝜇 𝑡𝑒𝑜−𝜇 𝑒𝑥𝑝|
𝜇 𝑡𝑒𝑜
× 100%

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IV. Materiales y equipos
N° DESCRIPCIÓN CÓDIGO CANTIDAD
1 Computadora personal 1
2 Programa Data Studio Instalado 1
3 Interface Sciencie Worshop 750 CI-6450 1
4 Una base y soporte universal 1
5 Pesas pequeñas de 50g 4
6 Un vibrador automático PASCO 1
7 Una regla graduada 1
8 Balanza de peso AQ 2610 T 1
9 Un pabilo fuerte 1

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V. Procedimientos y actividades
5.1 Procedimiento para la configuración de equipos y accesorios
 Verificamos la conexión e instalación de la interface
 Ingresamos al sowfware Data Studio y seleccionar la actividad crear experimento.
 Conectamos el cable del vibrador automático PASCO con el Science work 750
interface para poder realizar el experimento.
 Luego de ellos seleccionamos la opción sinusoide, donde podemos observar que tiene
una amplitud de 5.000V y una frecuencia de 1.000 HZ, en el cual la frecuencia se puede
ir modificando de manera creciente o decreciente según el experimento realizado.
 Una vez hallada las frecuencias, nos dirigimos a la opción gráfica y colocamos los datos
hallados, para poder hallar la pendiente.

12. 12
5.2 Primera actividad
 Una vez realizada las conexiones correctamente
 Procedemos a amarrar el pabilo al botón rojito del vibrador automático PASCO y el
otro extremo al soporte universal, a una misma altura, en este caso fue de 11.7 cm.
 Luego de ellos nos vamos a la opción sinusoide, para poder hallar el número de ondas
de acuerdo a la variación de la frecuencia, la cual halaremos 5 frecuencias diferentes.
N° ONDAS 1 2 3 4 5
F 17hz 35hz 57hz 68hz 80hz
 Procedemos a colocar los datos en la tabla, para poder generar la gráfica y hallar la
pendiente y hacer los cálculos.

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VI. Resultados
Con los datos adquiridos experimentalmente se obtuvo lo siguiente.
 La tensión:
T= (0.2)(9.8) = 1.96 N
 La densidad lineal experimental.
𝑢 𝑒𝑥 =
1.96
4(1.4455)2(15.9)2 = 9.15x10−4
kg/m
 La densidad lineal teórica.
𝑢 𝑡𝑒𝑜 =
10𝑥10−3
11.63
= 8.59x10−4
kg/m
 Luego de calcular la densidad experimental y teórica procedemos a efectuar el error
porcentual.
%𝑢 = |
9.15−8.59
9.5𝑥10−4
|x10−4
x100 = 6.1 %

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VII. Conclusiones
a. Se logró identificar que a mayor frecuencia en el vibrador mecánico más armónicos
se formarán en la cuerda.
b. Las ondas transversales se originan cuando el medio que lo hace vibrar es
perpendicular a la dirección de propagación de onda.
c. La amplitud más grande de la cuerda no se hace necesariamente cuando hay una
mayor frecuencia debido a que al aumentar la frecuencia se van a generar más armónicos,
lo que hará que la amplitud sea más pequeña y que se pierda la cantidad de armónicos
anterior.
d. La densidad lineal teórica y experimental presentan cierto margen de diferencia que
no tiene que ser muy amplio y que será calculado con el porcentaje de error.

15. 15
VIII. Cuestionario
1. ¿Qué tipo de onda se manifiesta en la vibración de la cuerda? Explique
En una cuerda la onda que se manifiesta se llama onda estacionaria; estas ondas
permanecen confinadas en un espacio (cuerda, tubo con aire, membrana, etc.). La amplitud
de la oscilación para cada punto depende de su posición, la frecuencia es la misma para
todos y coincide con la de las ondas que interfieren. Tiene puntos que no vibran (nodos),
que permanecen inmóviles, estacionarios, mientras que otros (vientres o antinodos) lo
hacen con una amplitud de vibración máxima, igual al doble de la de las ondas que
interfieren, y con una energía máxima. El nombre de onda estacionaria proviene de la
aparente inmovilidad de los nodos. La distancia que separa dos nodos o dos antinodos
consecutivos es media longitud de onda.
Se puede considerar que las ondas estacionarias no son ondas de propagación sino los
distintos modos de vibración , Para una cuerda, tubo, membrana u otros determinados, en
cada caso hay ciertas frecuencias a las que se producen ondas estacionarias que se llaman
frecuencias de resonancia. La más baja se denomina frecuencia fundamental, y las demás
son múltiplos enteros de ella (doble, triple, ...). Hay puntos que no vibran (nodos), que
permanecen inmóviles, estacionarios, mientras que otros (antinodos) lo hacen con una
amplitud de vibración máxima, igual al doble de la de las ondas que interfieren, y con una
energía máxima.
2. Para el concepto de ondas estacionarias, explique el concepto de vibración virtual.
Llamamos onda estacionaria a un caso particular de interferencia que se produce cuando se
superponen dos ondas de la misma dirección, amplitud y frecuencia, pero sentido contrario.

16. 16
En una onda estacionaria los distintos puntos que la conforman oscilan en torno a su
posición de equilibrio a medida que transcurre el tiempo, pero el patrón de la onda no se
mueve, de ahí su nombre.
La superposición de las dos ondas, incidente y reflejada, da lugar, en ciertas condiciones, a
ondas estacionarias.
Ecuación de la onda incidente, sentido (→): 𝒚 𝟏 = 𝑨𝐜𝐨𝐬( 𝒌𝒙 − 𝒘𝒕) [𝟏𝒂]
Ecuación de la onda reflejada, sentido (←): 𝒚 𝟏 = 𝑨𝐜𝐨𝐬( 𝒌𝒙 + 𝒘𝒕 + 𝛑) [𝟏𝒃]
El resultado de la propagación simultánea de ambas ondas, incidente y reflejada, es el
siguiente:
𝐲 = 𝐲 𝟏 + 𝐲 𝟐 = 𝐀𝐜𝐨𝐬(𝐤𝐱 − 𝛚𝐭) 𝐀𝐜𝐨𝐬(𝐤𝐱 − 𝛚𝐭) = 𝟐𝐀𝐬𝐞𝐧𝐤𝐱𝐬𝐞𝐧𝛚𝐭
En esta imagen se nota cuando las dos ondas se superponen entre si formando una onda
estacionaria, a causa por el jalón de la cuerda.
La cual es el análisis virtual de las vibraciones causadas por las cuerdas.
3. ¿Qué entiende por polarización de ondas? Explique
la polarización de ondas es un fenómeno característico de las ondas transversales. En éstas,
la oscilación puede tener lugar en cualquier dirección contenida en el plano perpendicular a
la dirección de propagación. En general, la oscilación cambia aleatoriamente de dirección,
dentro del mencionado plano, y se dice que la onda no está polarizada. La luz ordinaria no

17. 17
está polarizada, ya que está producida por multitud de saltos electrónicos distintos, cada
uno de ellos en una dirección diferente.
Cuando la oscilación de una onda transversal se produce en una sola dirección, se dice que
la onda está linealmente polarizada. Las ondas en una cuerda generadas por una fuente
vibrando en una sola dirección están linealmente polarizadas. Las ondas electromagnéticas
están linealmente polarizadas cuando el campo eléctrico oscila en una sola dirección y, en
consecuencia, el campo magnético oscila también en una sola dirección, la perpendicular a
la anterior y a la de propagación.
4. ¿Qué entiende por difracción de ondas? Explique.
la difracción es un fenómeno característico de las ondas que se basa en la desviación de
estas al encontrar un obstáculo o al atravesar una rendija. La difracción ocurre en todo tipo
de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas
electromagnéticas como la luz visible y las ondas de radio. También sucede cuando un
grupo de ondas de tamaño finito se propaga; por ejemplo, por causa de la difracción, el
haz colimado de ondas de luz de un láser debe finalmente divergir en un rayo más amplio a
una cierta distancia del emisor.
5. ¿Cuál es la diferencia, si es que hay, entre la velocidad de la onda y la velocidad de
una sección de la cuerda? Explique
Si hay una diferencia ya que, en la velocidad de la onda, se observa a la velocidad de
propagación longitudinal y en la velocidad de la sección de cuerda se observa oscilaciones
transversales. A parte de ello hay otra diferencia, ya que para hallar cada velocidad de onda
necesitamos diferentes valores, como lo mencionaremos a continuación.
La velocidad de la onda es el cociente de la longitud de onda y su período.

18. 18
𝑣 =
𝜆
𝑇
La velocidad de una onda viajando a través de una cuerda en vibración (v) es
directamente proporcional a la raíz cuadrada de la tensión de la cuerda (T) por
su densidad lineal (μ):
𝑽 = √
𝑻
𝝁
6. ¿Podría usted establecer una onda longitudinal en un resorte extendido? Explique
cómo lo lograría.
Si, se puede lograr con un resorte estirado, puesto horizontalmente sobre una superficie,
estiramos el resorte hasta que se forme una curva de boca grande, cuando se forme la curva
que queremos agarramos una pequeña parte del resorte conformada por 3 o 4 espiras y lo
comprimimos y después los soltamos, para que cada parte del resorte choque entre sí, de lo
cual podemos observar que las ondas longitudinales se forman después de soltar la
comprensión que causamos al resorte con la mano.
7. Considerando la naturaleza de una onda en el agua, describa el movimiento de una
balsa de pescar en la superficie de un lago cuando bajo ella pasa una onda. ¿Es
realmente correcto afirmar que la balsa se mueve hacia arriba y hacia abajo?
Explique su respuesta.
Las ondas se pueden observar en el lago, incluso en ausencia del viento; son masas de agua
que avanzan y se propagan en la superficie en forma de ondulaciones cilíndricas. Es
bastante raro ver una onda aislada; generalmente se suceden varias y aparecen en la
superficie ondulaciones paralelas y separadas por intervalos regulares. Cuando una balsa
sube sobre la cresta de la onda perpendicularmente a ella, la balsa se eleva, y cuando
desciende sobre el lomo, la balsa se hunde en el agua, formándose bajo la balsa ondas
cilíndricas o circulares. Es correcto decir que se mueven hacia arriba ya que aparte
transportan energía y una cierta cantidad de movimiento.

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8. ¿Es posible que una cuerda vibre al mismo tiempo con varias frecuencias?
Explique.
Si hay posibilidad que la cuerda vibre al mismo tiempo, el caso sería si es que no hay fluido
como el aire, hay si vibra con la misma frecuencia, pero si en caso hay algún fluido ya varía
según la interacción.
9. Si se deja caer una piedra en un estanque grande con agua, y las ondas se difunden
por la superficie plana del agua. ¿Qué sucede con la energía de esas ondas cuando
desaparezcan? Explique
Al caer la piedra producirá una serie de ondas que se irán propagando por la superficie
plana del agua, del centro hacia afuera una tras otra, lo que provocara que choquen con el
estanque, incluso que salgan gotas de agua ya que la piedra al momento de caer al agua
ejercerá una fuerza sobre la tensión superficial del agua, luego de ello llegara un momento
en que tanto las ondas como la energía de ellas, desaparezcan.
10. Uno de los apartados “Libro de Records Guinness” es el derribamiento de fichas
de dominó. Se trata de “parar” una cantidad increíble de fichas de dominó y luego
derribarla una tras otra. ¿La perturbación que se propaga a lo largo de la línea de las
fichas es transversal, longitudinal o una combinación de ambas? Explique su
respuesta.
Es longitudinal en ambos ya que cuando los domino se caen después de chocar se forma
como un tipo de ola que hace referencia a las ondas transversales y cuando chocan se
transmite una onda longitudinal

20. 20
11. ¿Es posible tener ondas transversales en un líquido?
Si es dentro del fluido, es imposible que se generen ya que carecen de módulo elástico de
rigidez. Pero sí pueden aparecer en la superficie del fluido, debido a la acción conjunta de
la tensión superficial y la gravedad que hacen que aparezcan acciones recuperadoras
normales a la dirección de propagación.
12. Al echar una piedra en un estanque se forman ondas circulares y la luz del sol las
crestas aparecen brillantes y los valles oscuros. Explique porque es debido eso.
Porque las crestas van a ser que la luz del sol converga en el fondo del estanque, es decir
actúan como con lente convergente; en cambio, los valles harán que la luz del sol se separe
o se diverga en el fondo del estanque; y por eso que la luz en las crestas se vea brillante y
en los valles oscuro.
13. La velocidad de la ‘onda en agua poco profunda’ disminuye al reducir la
profundidad. El frente directo de semejante onda al acercarse a la orilla, que penetra
en el agua en pendiente suave, se curva ‘tendiendo’ a repetir la forma de la orilla.
¿Por qué?
Porque la perturbación sufrida por el medio se propaga a través del mismo medio.
14. ¿Qué modificamos en el receptor de radio cuando movemos el dial para sintonizar
una emisora concreta?
Al sintonizar una señal de radio lo que hacemos es elegir una frecuencia o una amplitud en
concreto. Una vez encontrada la amplitud o frecuencia que caracteriza a nuestra señal
usando el sintonizador la amplificamos y enviamos a un detector que interpretando la
modulación que contiene extrae la información.
15. ¿Por qué todos los objetos tienen frecuencia de resonancia?
Es porque todos los objetos poseen una frecuencia natural o de oscilaciones libres, que es la
frecuencia a la que un objeto permanecerá vibrando después de ser golpeado; entonces esta
frecuencia al ser igualada por otra frecuencia exterior generará la frecuencia de resonancia.

21. 21
16. ¿Qué tipos de onda se general del pulso arterial de los animales?
Ondas longitudinales porque la ‘vibración’ de la sangre del animal ocurre en la misma
dirección que la propagación del flujo.
17. Qué son las ondas montañas?
Es la alteración del flujo de viento ‘normal’ causado por la acción de las montañas y sus
formas. Estas ondas generan que exista la famosa ‘turbulencia’ conocida por las aeronaves
y también la formación de hielo.
Como ejemplo podríamos mencionar que en 1966, un Boeing 707 de la British Overseas
Airways se estrelló en Fujiyama (Japón) como consecuencia de haber atravesado una
intensa zona de turbulencia al aproximarse al lado de sotavento del Fujiyama, lo que
provocó el fallo de los estabilizadores verticales y el destrozo de la nave en el aire, sin ni
siquiera llegar al suelo.
18. ¿Qué son los movimientos sísmicos?, ¿las mineras también son causantes de ellas?
Los movimientos sísmicos son movimientos vibratorios, rápidos y violentos de la
superficie terrestre, provocados por perturbaciones en el interior de la Tierra (actividad
volcánica y diastrofismo).
La minería si puede causar temblores debido a que los socavones profundos pueden causar
cambios en las fuerzas tectónicas.
19. Al producirse un terremoto. Explique la manifestación de las ondas generadas
desde el hipocentro hasta el epicentro.
Las ondas P (PRIMARIAS) son ondas longitudinales, lo cual significa que el suelo es
alternadamente comprimido y dilatado en la dirección de la propagación. Estas ondas
generalmente viajan a una velocidad 1.73 veces de las ondas S y pueden viajar a través de
cualquier tipo de material.
Las ondas S (SECUNDARIAS) son ondas transversales o de corte, lo cual significa que el
suelo es desplazado perpendicularmente a la dirección de propagación, alternadamente

22. 22
hacia un lado y hacia el otro. Las ondas S pueden viajar únicamente a través de sólidos
debido a que los líquidos no pueden soportar esfuerzos de corte
Ondas de Rayleigh, Cuando un sólido posee una superficie libre, como la superficie de la
tierra, pueden generarse ondas que viajan a lo largo de la superficie. Estas ondas tienen su
máxima amplitud en la superficie libre, la cual decrece exponencialmente con la
profundidad, y son conocidas como ondas de Rayleigh en honor al científico que predijo su
existencia.
Ondas de Love, Estas se generan sólo cuando un medio elástico se encuentra estratificado,
situación que se cumple en nuestro planeta pues se encuentra formado por capas de
diferentes características físicas y químicas.
20. En una fábrica, cuando la maquinaria vibra durante su funcionamiento, ¿qué
tipos de ondas se transmiten en las instalaciones de la fábrica? ¿Qué se debe hacer
para aminorar los efectos dañinos que producen esos tipos de ondas?
Producen ondas sonoras las cuales afectan a todo el personal involucrado en la actividad
que se realiza.
La vibración es un efecto físico no deseable, aunque en ocasiones es inevitable a la hora de
hacer funcionar maquinaria imprescindible en la industria. En estos casos, lo importante es
conseguir su aislamiento para evitar cualquier efecto nocivo o molesto para el trabajador.
Para lograr el control del riesgo tienen que incluir la adopción de medidas preventivas, la
selección de personal y el control médico. De esta manera, se debe actuar directamente
sobre los focos productores o activadores de las vibraciones comprobando el estado de las
máquinas y corrigiendo los defectos en caso de que sea necesario.
21. ¿Dónde se sufrirá mayor daño estructural de viviendas, las que se ubican encima
de suelo rocoso o suelo arenoso? Indique los distritos de lima donde es rocoso y
arenoso.
Según el Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres
(Cismid), Lima está dividida en cinco tipos de suelos, según las características geotécnicas
sísmicas del terreno de cimentación.

23. 23
Gran parte de los distritos de Lima se encuentran en afloramientos rocosos, estratos
potentes de grava que conforman los ríos Rímac y Chillón; este suelo es apto para vivir,
están Cercado de Lima, San Martín de Porres, Breña, Lince, Los Olivos., luego hay suelos
granulares finos y suelos arcillosos, también son aptos para vivir, pero de menor calidad"
El Estudio de microzonificación y Vulnerabilidad, efectuado por el Cismid en seis distritos
de Lima (San Juan de Lurigancho, Chorrillos, La Molina, VES, Puente Piedra y Comas),
indica que el 88% de viviendas de VES podrían sufrir un daño severo o colapsar frente a un
eventual sismo de 8,5 grados de magnitud. El suelo arenoso de gran espesor y suelto,
además de los depósitos marinos y suelos pantanosos son vulnerables ante la posible
ocurrencia de un terremoto. "Esto lo sufrirían distritos ubicados en la zona del litoral como
Villa El Salvador, Ventanilla, Callao, Chorrillos, La Punta y Lurín".
22. En un sismo, a qué se debe que en lugares arenosos las bocas de la alcantarilla se
elevan respecto al suelo.
En lugares arenosos se ha mostrado una disminución de los factores de amplificación y, a
veces, una reducción de las frecuencias de resonancia para aceleraciones de pico superiores
a 0.2g
Estas observaciones ponen de manifiesto que los efectos no lineales de suelos arenosos
blandos se dan cuando el pico de aceleración en la roca (PGA) supera el nivel de 0.1 a 0.2 g
y que se debe esperar amplificación del suelo para el rango de altas frecuencias
alcanzándose niveles de aceleración de 0.3 a 0.5 g. Estos valores no son precisos y
dependen de la naturaleza y potencia de los suelos blandos y también de la magnitud y
contenido frecuencia del movimiento.
Por ejemplo, Silva predijo amplificaciones para aceleraciones pico superiores a 1g en
suelos arenosos mientras que para otros depósitos de arena de más potencia predijo des
amplificación para aceleraciones de 0.4g aproximadamente. Los depósitos arcillosos con un
índice de plasticidad alto son de especial interés dado que el comportamiento no lineal de
este tipo de material aparece cuando las deformaciones son altas.

24. 24
23. ¿Que son ondas tsunami? ¿Qué poder destructivo tienen?
Tsunamis provocados por sismos, desplazamientos de tierra o erupciones volcánicas. Estas
ondas se nombran como ondas largas. (ƛ = 100 Km)
El desplazamiento rápido de un volumen significativo de agua en el océano provocado por
algún proceso físico que actúa sobre o bajo la superficie del agua puede generar un
Tsunami. Las causas pueden ser varias: un maremoto (terremoto en el fondo del mar),
erupciones volcánicas, derrumbes submarinos, desplazamiento de tierra, impacto de algún
meteorito o cometa sobre la superficie del mar e, incluso, explosiones submarinas de
dispositivos nucleares.
24. ¿Qué es un sismómetro?
Un sismógrafo es un instrumento usado para medir movimientos de la Tierra y cosiste de
un sensor que detecta el movimiento del terreno, llamado sismómetro que está conectado a
un sistema de registro. Esta ficha técnica proporciona una visión general de los
componentes básicos de un sismómetro y principios de las ciencias físicas detrás de su
funcionamiento.
Puntos Clave:
 Un sismógrafo es un instrumento para medir el movimiento de la tierra, y consiste de
un sensor de detección de movimientos telúricos, llamado un sismómetro que está
conectado a un sistema de registro.
 Los sismógrafos funcionan según el principio de inercia.
 Sismómetros utilizados en los estudios sobre terremotos son muy sensibles a los
movimientos del terreno, por lo que los movimientos tan pequeños como 1 / 10.000.000
centímetros (distancias casi tan pequeñas como espacios atómicos) se pueden detectar
en los sitios muy tranquilo.
 Sismómetros de investigación modernos son electrónicos, y detectar y registran los
movimientos en todas las direcciones.

25. 25
25. Para ondas p y s. ¿Qué tipo de ondas sísmicas son registrados por un sismómetro
ubicado al otro lado de la tierra del epicentro?
Cuando ocurre un temblor, los sismógrafos que se encuentran cerca del epicentro son
capaces de registrar las ondas S y las P, pero del otro lado de la Tierra sólo pueden
registrarse las ondas P.
26. ¿Los sedimentos húmedos amplifican o disminuyen las ondas sísmicas?
Los suelos compuestos por materiales finos son especialmente riesgosos en un terremoto
porque amplifican las ondas sísmicas y ello provoca mayores daños en las construcciones.
"Cuando los suelos son blandos -explicó- las ondas sísmicas quedan atrapadas y rebotando
dentro de éstos. Ello genera que la intensidad del sismo puede ser hasta un grado Mercalli
más alta que en sectores cercanos con mejor suelo. En palabras simples, en los suelos
blandos tiembla más fuerte y, por ende, si hay una deficiencia en la construcción se va a
notar".
Las estructuras levantadas sobre material saturado de agua o pobremente consolidado están
sometidas a temblores de tierra de mayor duración y a una amplitud de onda S mayor que
las estructuras construidas sobre roca firme.
27. ¿Las ondas internas en el océano que provoca sobre la biomasa del fitoplancton?
Explique.
 Los principales movimientos del océano se clasifican en: movimiento de transporte y
mezcla, los movimientos laterales verticales siempre están presentes, los movimientos
laterales son los que mezclan las poblaciones de fitoplancton, este movimiento es
turbulento y es el que más influye en la producción de fitoplancton.
El fitoplancton flota en las columnas de agua del océano y los movimientos verticales
que el océano posee tiene más influencia en la producción de la biomasa, a comparación
de los movimientos laterales que solo influye en la distribución. En la figura se observa
que las ondas son longitudinales y transversales a la vez.

26. 26
28. ¿Qué es la escala de Richter? ¿Por qué se utiliza una escala logarítmica?
 La escala sismológica de Richter o escala de magnitud local (ML), es un método
logarítmico de medición de la cantidad de energía liberada en la corteza terrestre durante
un sismo o terremoto, que recibe su nombre en honor al sismólogo estadounidense
Charles Richter. Es empleada mundialmente en la medición de la intensidad de los
sismos que van desde 2,0 y 6,9 en la escala, entre 0 y 400 kilómetros de profundidad.
 La escala l de magnitud es logarítmica, debido al vasto intervalo de amplitudes con que
trabajo Richter (desde 0.01 mm - 100mm).Así, la representación de datos en una escala
logarítmica es útil cuando los datos cubren un rango de valores amplio.Se utiliza una
escala logarítmica para reflejar la energía que se desprende en un terremoto. El
logaritmo incorporado a la escala hace que los valores asignados a cada nivel aumenten
de forma logarítmica, y no de forma lineal.
donde:
A = amplitud de las ondas en milímetros, tomada directamente en el sismograma.
∆𝒕= tiempo en segundos desde el inicio de las ondas P (Primarias) al de las ondas S
(Secundarias).
M= magnitud arbitraria pero constante a terremotos que liberan la misma cantidad de
energía.
29. ¿Cómo se forma el banco de arena cerca del litoral? ¿Analice el comportamiento
de las olas que pasan sobre el banco de arena en verano y en invierno? Explique

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Un banco de arena es la acumulación de arena o grava a lo largo del litoral o en el lecho de
un río. Se forman por la acción repetida de un sistema de olas, o bien, de una vez, en el
curso de una tempestad. Cuando las olas rompen cerca de la costa, éstas generan un
impulso hacia la misma que se mueve sobre el agua debajo de ellas, la cual fluye de regreso
hacia el mar y se conoce como lavado a contracorriente. El agua es transportada por la
contracorriente y arrojada en el punto donde se une con la ola en rompimiento. Este
depósito constante de arena en un punto específico en alta mar resulta en la formación de
un banco de arena que es revelado solamente con la marea baja.
 En verano: Las olas tienen un efecto constructivo. En verano las olas son pequeñas
y de poco periodo y tienden a mover poco sedimento, sobre todo muy cerca de la
orilla, tendiendo a acumular la arena en la parte alta de la playa, formando la playa
seca.
 En invierno: Las olas tienen un efecto destructivo. En invierno las olas son altas,
de periodos largos, con gran longitud de onda, pueden mover el sedimento más
profundo, y provocan una importante corriente de fondo hacia el mar, que
progresivamente va erosionando la playa seca.
Las olas en los lagos, océanos, ríos y mares son impulsadas por el viento. Mientras más
grande sea la superficie del agua en la que sopla el viento, mayores serán las olas que se
formen eventualmente. Cuando las olas superficiales entran en aguas menos profundas,
usualmente cerca de una costa en contacto con un banco de arena, se producen tres hechos
cruciales: las ondas se vuelven más lentas al perder energía, crecen mucho más altas y se
vuelven más compactas, por lo que ya no hay tanta distancia entre ellas como antes. Se dice
que las ondas forman bancos en imitación a la reunión de muchos peces en un sólo lugar.
Por lo tanto, el comportamiento que experimentan en verano e invierno difieren de estos
hechos.
30. ¿El cordón litoral o banco de arena que le hace a los barcos de alta mar? Explique.
Cuando una ola está en zona de aguas profundas no se ve afectada por la profundidad del
agua, Sin embargo, cuando se aproxima al litoral, el agua se hace más somera e influye en

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el comportamiento de la ola. La ola empieza a una profundidad del agua al de la base del
oleaje. Esas profundidades interfieren en el movimiento del agua en la base de la ola y
ralentizan su avance.
Los movimientos de un barco de juguete demuestran que la forma de la ola avanza, pero
que el agua no avanza de manera perceptible desde su posición original. En esta secuencia,
la ola se mueve de izquierda a derecha cuando el barco (y el agua en la cual está flotando)
gira en un círculo imaginario.
A medida que la ola avanza hacia el litoral, las olas ligeramente más rápidas se lanzan hacia
delante, reduciendo la longitud de la ola. A medida que la velocidad y la longitud de la
onda disminuyen, esta última aumenta su altura. Por último, alcanza un punto crucial
cuando la ola es demasiado empinada para mantenerse y el frente de la ola se desploma y
rompe, haciendo que le agua avance encima de la costa.
31. Durante el movimiento de un camión cisterna, ¿qué tipo de onda se genera en el
líquido en transporta? ¿Por qué dentro de la cisterna debe tener varias separaciones
con aberturas? Explique
 Durante el movimiento de un camión cisterna las ondas que genera el líquido son ondas
elásticas.
 Dentro de la cisterna debe tener varias separaciones con aberturas porque en las
divisiones permiten el paso de la materia. Se diseñan de forma que la masa de la
mercancía se reparta lo más uniformemente posible dentro de la cisterna y se evite así el
“efecto ola” de la masa al desplazarse a lo largo del vehículo en las frenadas, donde se
puede llegar a comprometer la estabilidad del vehículo. La superficie del rompeolas
ocupa como mínimo un 70% de la superficie de la sección recta del depósito en aquel
punto en el que se instalen. Para evitar daños durante el transporte, las cisternas
circulares y algunas elípticas deben tener una separación entre refuerzos adyacentes de
hasta 1,75 m
32. ¿Qué son las corrientes de resaca? Explique su formación, así como los peligros
que provocan a los bañistas.

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Una corriente de resaca o corriente de retorno es una fuerte corriente superficial (o sub-
superficial) de agua, que se aleja de la orilla y se dirige hacia mar adentro. Es como un
canal o río de agua que se mueve de forma rápida (hasta 8 pies por segundo). No es una
corriente que te hunde, sino que te hala mar adentro.
Se genera por el rompimiento irregular de las olas a lo largo de la cresta, llegando
bruscamente a la playa con un índice elevado de energía, desvaneciéndose luego sobre el
fondo para, posteriormente, regresar hacia el mar por un canal a través de las olas.
El peligro real de las corrientes de resaca no es el ser arrastrado por ellas mar adentro, sino
la forma en que la persona reacciona: muchos bañistas entran en pánico y tratan de nadar
contra la corriente, cansándose enseguida y hundiéndose. No se debe nadar en contra sino a
45 grados a través de ella o paralelo a la orilla escapando de esta forma, ya que la anchura
de la zona de resaca no es más que 10 metros. Si se encuentra en problemas en el agua, se
debe levantar una mano y flotar hasta que le llegue ayuda.
33. La forma de una ola de mar representa como una onda senoidal, pero
experimentalmente posee otra forma ¿Qué forma es?
La forma de una ola del mar, se representa como una onda sinusoidal, pero la forma de
onda experimental se describe como una "trocoide".
Una trocoide, se define como la curva trazada por un punto de un círculo, cuando el círculo
rueda sobre una línea recta. El siguiente esquema está adaptado de Bascom.
La forma trocoide se acerca a la forma senoidal, para pequeñas amplitudes, pero quizá
pueda ver que la forma es diferente, con un estrechamiento de los picos del trocoide
comparado a la sinusoide. Este estrechamiento de los picos o empinamiento, es más
pronunciado conforme aumenta la amplitud.

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Las partículas de agua de las olas, describen un movimiento trocoidal respecto del fondo de
mar.
34. En sismología, ¿Por qué se usa la razón del movimiento horizontal y vertical H/V,
y no la razón de movimiento vertical y horizontal V/H? Explique.
Relación h/v para sismos fuertes
El uso de la relación espectral H/V para sismos fuertes ha sido comparada con la relación
de espectros en superficie y profundidad.
Ambas técnicas son usadas actualmente para evaluar la respuesta sísmica de sitio,
especialmente para identificar los periodos fundamentales de vibración del suelo (aquellos
relacionados con un pico en la curva H/V).
Además, los resultados de ambos métodos demuestran que los sismos fuertes también
pueden ser empleados con relativa confiabilidad para estimar la respuesta de sitio.
Relación v/h para espectros de respuesta
Los estudios hechos por Bozorgnia y Nazi (1993) y Bozornia et al. (1995,1996) demuestran
que la relación V/H es muy sensible al periodo espectral y la distancia de la falla con un
pico distinto para periodos cortos. Silva (1997) explora los efectos de la magnitud,

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distancia, condiciones locales de sitio y tectónica sobre la diferencia en las formas de los
espectros de respuesta de aceleraciones verticales y horizontales.
Todos estos estudios encuentran que la ratio V/H es altamente dependiente del periodo,
aunque ciertas contradicciones son aun relevantes en cuanto a su dependencia de magnitud
y distancia.
35. Cuando dos ondas sísmicas llegan simultáneamente a un suelo firme (rocoso) y a
otro suelo blando. ¿En cuál de ellas el valor de pico de amplitud es mayor? ¿En cuál
de ellas el pico de amplitud posee periodos cortos en comparación con otro?
Las ondas sísmicas tienden a tener un aumento en su amplitud en suelo blando que, en
suelos rocosos, por ello el pico de amplitud es mayor en los suelos blandos que en los
rocosos ya que ejerce un efecto amplificador sobre las ondas y también se debe a los
cambios de densidad de ambos suelos.
 En los suelos rocosos el pico de amplitud posee periodo corto a comparación con los
suelos blando, los cuales tienen mucho más periodo debido a que la velocidad de
propagación del sismo es mayor, además porque la amplitud es menor, por lo tanto su
recorrido es más rápido y su frecuencia es menor, así tenemos que su periodo es corto.

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IX. Referencias
 Raymond A. Serway. Fisica. Tomos I y II, Mc Graw-Hill, 1996.
 Sears-Zemansky-Young-Freedman. Física Universitaria. Add. Wesley, 199.
 Beatriz Alvarenga- A. Máximo. Física general. Harla, 1983.
 José Aguilar Peris, F. Senent. Cuestiones de física. Reverte, 1980.