De los exámenes de Física de acceso a la Universidad de la Comunidad Valenciana
CUESTIONES Y PROBLEMAS
1. (Junio 1997) Explica el efecto Doppler.
2. (Junio 1997) Un cuerpo de 10 kg de masa describe un movimiento armónico simple de 30 mm de amplitud y con un periodo de 4 s Calcular la energía cinética máxima de dicho cuerpo. ¿Qué se puede decir de la energía potencial del cuerpo en el instante en que su energía cinética es máxima?
3. (Septiembre 1997) Calcular los valores máximos de la velocidad y de la aceleración de un punto dotado de un movimiento armónico simple de amplitud 10 cm y periodo 2 s.
4. (Junio 1998) Determinar la ecuación de una onda armónica progrsiva, de amplitud 10, frecuencia 600 y velocidad 3x108 (unidades S.I.)
5. (Junio 1998) Un cuerpo de 800 g de masa describe un movimiento armónico simple con una elongación máxima de 30 cm y un periodo de 2 s. Calcular su máxima energía cinética.
6. (Septiembre 1998) Sea una onda armónica plana no amortiguada cuya longitud de onda es de 30 cm. Calcular la diferencia de fase entre dos puntos del medio, separados una distancia de 1,5 m en la dirección de propagación de la onda.
7. (Junio 1999) Definir los conceptos de "onda longitudinal" y "onda transversal". Proponer un ejemplo decada una e indicar las magnitudes físicas que se propagan.
8. (Junio 1999) En la superficie de un lago se genera una onda armónica que tarda 8 s en recorrer 20 m. Si la distancia entre dos crestas consecutivas de la onda es de 0,5 m, calcular el periodo y la frecuencia de esta onda.
9. (Septiembre 1999) ¿Qué se entiende por intensidad de una onda? ¿Qué relación existe entre intensidad y la amplitud de una onda esférica?
10. (Septimebre 1999)Explicar en qué consiste el efecto Doppler aplicado a ondas sonoras.
11. (Septiembre 2000) Una partícula de m describe un movimiento armónico simple de amplitud A y pulsación ( . Determinar su energía cinética y su energía potencial en el instante en que su elongación es nula y en el instante en que su elongación es máxima.
12. (Junio 2001) La ecuación de una onda que se propaga por una cuerda es y=8sen((100t(8x), donde x e y se miden en cm y t en segundos. Calcular el tiempo que tardará la onda en recorrer una distancia de 25 m.
13 (Junio 2001) Explicar la diferencia entre ondas longitudinales y tranversales. Proponer un ejemplo de cada una de ellas.
14. (Junio 2002) Describe en qué consiste el efecto Doppler.
15. ( Junio 2002) Describe en función de la diferencia de fase, qué ocurre cuando se superponen dos ondas progresivas arménicas de la misma amplitud y frecuencia.
16. (Septiembre 2002) De una onda armónica se conoce la pulsación (=100 s(1 y el número de ondas k=50 m(1 . Determinad la velocidad, la frecuencia y el período de la onda.
17. (Septiembre 2002) El extremo de una cuerda, que coincide con el eje de coordenadas OX, oscila con un movimiento armónico simple con una amplitud de 5 cm y una frecuencia de 34 Hz. Esta oscilación se propaga en el sentido positivo del eje OX, con una velocidad de 51 m/s. Si en el instante inicial la elongación del extremo de la cuerda es nula, escribe la ecuación que representa la onda onda generada en la cuerda. ¿Cuál será la elongación del extremo de la cuerda en el instante t=0,1 s?
PROBLEMAS
1. (Septiembre 1997) La ecuación de una onda que se propaga por una cuerda es y(x,t)=5sen(0,628t(2,2x), donde x e y vienen dados en metros y t en segundos. Determinar:
1. Amplitud, frecuencia y longitud de onda.
2. Velocidad de un punto situado a 2 m del foco emisor en el instante t=10 s.
2. (Septiembre 1998) La ecuación del movimiento de una partícula, de masa 100 g, unida al extremo de un resorte viene dada por x = 0,4 cos(0,7t(0,3) m; se pide calcular:
1. Amplitud y periodo del movimiento.
2. Energía cinética de la partícula en el instante t=2 s.
3. (Septiembre 1999) A lo largo de na cuerda que coincide con el eje OX, se produce una onda armónica transversal, de frecuencia 300 Hz, que se transmite con una velocidad de 8 m/s en el sentido positivo de dicho eje. Si el desplazamiento máximo de cualquier punto de la cuerda es de 2,5 mm, se pide:
1. Calcular la longitud de onda y expresar la ecuación de la onda.
2. Velocidad del punto de la cuerda situado en x=0 en el instante t=2 s.
4. (Junio 2000) Dos fuentes sonoras emiten ondas armónicas planas no amortguadas de igual amplitud y frecuencia. Si la frecuencia es de 2000 Hz y la velocidad de propagación es de 340 m/s, determinar la diferencia de fase en un punto del medio de propagación situado a 8 m de una fuente y a 25 m de la otra fuente sonora. Razonar si se propducirá interferencia constructiva o destructiva en dicho punto.
5. (Junio 2000) Una onda armónica plana que se propaga en el sentido positivo del eje OX, tiene un periodo de 0,2 s. En un instante dado, la diferencia de fase entre dos puntos separados una distancia de 60 cm es igual a ( radianes. Se pide determinar:
1. Longitud de onda y velocidad de propagación de la onda.
2. Diferencia de fase entre dos estados de perturbación de un mismo punto que tienen lugar en dos instantes separados por un intervalo de tiempo de 2 s.
6. (Septiembre 2001) Dada la función de onda armónica, y=6sen2((5t(0,1x) cm, donde x está expresado en centímetros y t en segundos, determinar:
1. La longitud de onda, el período, la frecuencia y el número de onda.
2. La velocidad de propagación y la de vibración del punto situado en x=10 cm en el instante t=1 s.
3. Indica el sentido de la propagación de la onda y expresa la ecuación de otra onda idéntica a la anterior, pero propagándose en sentido contrario.
7. (Septiembre 2001) A lo largo de un resorte se produce una onda longitudinal con la ayuda de un vibrador de 50 Hz de frecuencia. Si la distancia entre dos compresiones sucesivas en el muelle es de 16 cm, determinar:
1. La velocidad de la onda.
2. Supuesta la onda armónica y que se propaga en el sentido positivo del eje OY, escribe su ecuación, suponiendo que en t=0 el foco se encuentra en la posición de máxima elongación y positiva, con una amplitud de 5 cm.