Ondas y M.A.S.

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Ondas y M.A.S.
INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Termodinámica
SOLUCIONES

 

1.- En relación con el movimiento ondulatorio, podemos asegurar que:

  1. Una onda longitudinal polarizada puede sufrir un giro de su plano de polarización hacia la derecha cuando atraviesa una sustancia dextrógira.
  2. Según el principio de Huygens, todo punto alcanzado por el frente de onda se convierte en foco emisor secundario y la amplitud de la onda resultante es siempre suma aritmética de las amplitudes de estas ondas secundarias.
  3. Las radiaciones g son ondas electromagnéticas de frecuencia menor que la de las ondas de radio.
  4. El tono es la propiedad que permite distinguir entre sonidos de igual intensidad pero acompañados de distintos armónicos.

2.- En un movimiento armónico simple:

  1. La aceleración es nula cuando la elongación es máxima.
  2. La elongación es cero cuando la velocidad es máxima.
  3. La aceleración es directamente proporcional a la velocidad pero de signo contrario.
  4. La aceleración es directamente proporcional a la frecuencia.

3.- Las ondas transversales polarizadas linealmente:

  1. Vibran en un solo plano.
  2. Son estacionarias.
  3. Se originan en la onda reflejada cuando ésta forma un ángulo de 90º con la refractada.
  4. Avanzan en planos que contienen la dirección de propagación mientras vibran en todas las direcciones posibles normales a su dirección de propagación.

4.- La interferencia que producen dos ondas de frecuencias algo diferentes:

  1. Es una onda estacionaria.
  2. Es destructiva excepto donde hay una onda reflejada.
  3. Es pulsante y más pronunciada si las ondas son de igual amplitud.
  4. Es constructiva, puesto que las ondas permanecen en fase.

5.- Denominamos onda:

  1. A la transmisión de una perturbación en un medio cualquiera, con desplazamiento de masa y aporte de energía.
  2. Al fenómeno de transmisión de una perturbación de un punto a otro del espacio sin que exista un transporte neto de materia entre ambos, pero sí de energía.
  3. A la transmisión de energía de un punto a otro del espacio con desplazamiento de masa.
  4. Al lugar geométrico de los puntos alcanzados por la perturbación en el mismo instante.

6.- Un oscilador armónico lleva una velocidad V1 = 2 cm/s cuando su elongación es X1= 6 cm y V2 = 1,5 cm/s para X2 = 8 cm. El periodo del movimiento será si j = 0:

  1. 8p s.
  2. 6 p s.
  3. 4 p s.
  4. 2 p s.

7.- De las siguientes proposiciones indique la verdadera:

  1. La intensidad del movimiento ondulatorio es directamente proporcional al cuadrado de la distancia al foco emisor.
  2. Si se inhala gas Helio, el tono de la voz aumenta.
  3. Es imposible que luz más luz produzca oscuridad.
  4. La Luna no puede emitir radiación electromagnética.

8.- Una instalación de radar terrestre ilumina al avión invisible norteamericano B-1. Si la intensidad de energía electromagnética se reduce a la mitad en 1 mm. de espesor del material de construcción del avión, su coeficiente de absorción será :

  1. 693,14 m-1.
  2. 6,9314 "
  3. 69,314 "
  4. 6931,4 "

9.- Complete la frase: "Se dice que una onda tiene polarización circular, cuando es el resultado de dos ondas polarizadas de igual amplitud, que vibran en direcciones _______ y están retrasadas entre sí _______ grados?

  1. Cuasiparalelas , 90º.
  2. Perpendiculares, 60º.
  3. Perpendiculares, 90º.
  4. Cuasiparalelas, 60º.

10.- ¿Cuántas personas deben gritar a razón de 50 decibelios cada una para producir en total un sonido de 70 decibelios?.

  1. Con dos sobraría (2>7/5).
  2. 12
  3. 20
  4. 100

11.- El radar de la dirección de tiro de un submarino nuclear funciona en la misma zona del espectro electromagnético que:

  1. El aparato de rayos X de la enfermería.
  2. El microondas de la cocina para calentar la comida.
  3. Los rayos gamma producidos en el rector nuclear.
  4. El aparato de rayos U.V.A. que emplean los marineros para broncearse durante los largos periodos de inmersión.

12.- Respecto de una onda estacionaria, señale la proposición verdadera:

  1. Los nodos avanzan en el sentido de la onda dominante.
  2. En un vientre la elongación es fija, en todo momento, y su valor coincide con la amplitud.
  3. Entre nodo y vientre existe una separación que se corresponde con un medio de la longitud de onda.
  4. Se produce una superposición de dos ondas con idénticas amplitud y frecuencia.

13.- Una onda transversal se propaga por una cuerda tensa, de ecuación y(x,t)=6sen(4p t+0,02p x). Su período es:

  1. 1 s
  2. 0,5 s
  3. 1,5 s
  4. 2 s

14.- ¿Cual es la relación entre las amplitudes de dos ondas cuando, sus intensidades, expresadas en decibelios difieren en 15 dB?

  1. 31,62
  2. 5,62
  3. 1
  4. 30

15.- ¿ Cuál de las siguientes propuestas acerca de ondas estacionarias es falsa?

  1. Las ondas estacionarias se originan al superponerse dos ondas de la misma frecuencia que se propagan con igual velocidad pero en sentido contrario.
  2. La frecuencia de la onda estacionaria resultante es la misma que la de las ondas componentes.
  3. La amplitud de la onda estacionaria resultante varia con la posición x del punto considerado.
  4. La aparición de ondas estacionarias en una línea de transmisión es un fenómeno deseable para que se transmita la totalidad de la energía desde la fuente al receptor.

16.- Un movimiento ondulatorio plano se propaga según la ecuación: f  (x,t)=sen (4t-5x), t en segundos, x en cm. Su velocidad de propagación y número de ondas es respectivamente:

  1. 4 cm/s y 5
  2. 0,8 cm/s y 5
  3. 1,26 cm/s y 0,64
  4. 1 cm/s y 0,64

17.- Señale la relación de intensidades de una onda acústica en dos puntos situados respectivamente a distancias r y 2r de la fuente.

  1. 2.
  2. 4
  3. 1
  4. 8

18.- La velocidad de propagación del sonido:

  1. Es constante e igual a 340 m/s.
  2. Es únicamente función del medio que le sirve de propagación.
  3. Es fuertemente dependiente de la frecuencia, sobre todo, para frecuencias bajas.
  4. Es función del medio que le sirve de propagación así como de la presión y de la temperatura.

19.- Dos movimientos vibratorios armónicos simples de la misma amplitud y período interfieren en un punto. El movimiento vibratorio armónico resultante se caracteriza por tener:

  1. igual amplitud que los incidentes.
  2. La misma frecuencia y la misma fase inicial
  3. Diferente periodo que los incidentes
  4. La misma frecuencia y diferente amplitud

20.- ¿Cuál de las siguientes proposiciones sobre la teoría de las ondas es verdadera?

  1. La energía mecánica de una partícula que oscila con movimiento armónico simple es inversamente proporcional al cuadrado de la amplitud de la oscilación, en cualquier punto.
  2. Se llama intensidad de una onda a la energía media que atraviesa por segundo la unidad de superficie perpendicular a la dirección de propagación del movimiento.
  3. La amplitud de una onda esférica disminuye con el cuadrado de la distancia al centro emisor.
  4. Se dice que una onda es amortiguada cuando mantiene constante la amplitud en todos los puntos a lo largo de la propagación.

21.- La ecuación de una onda transversal en una cuerda es:

y = 10 sen (p t/0,1) cos (p x/100)

donde x e y están en cm y t en segundos. Señale la proposición verdadera:
  1. La velocidad de las ondas componentes es 1 m/s.
  2. La longitud de onda es 100 cm.
  3. Se trata de una onda estacionaria.
  4. La longitud de onda es 100 cm y la distancia entre nodos consecutivos es 50cm.

22.- Disponemos de un almacén de focos sonoros iguales de los que se sabe que cada uno tiene un nivel de intensidad sonora de 40 dB. El número de focos necesarios para alcanzar un nivel de intensidad sonora de 80 dB es:

  1. 2
  2. 30
  3. 100
  4. 10.000

23.- La intensidad mínima que detecta el oído es 10-12 W/m2. ¿Qué intensidad ha de recibir para que la sensación sea de 3 decibelios?. Nota: la sensación se conoce también como sonoridad o nivel de intensidad sonora.

  1. 10-4 W/m2.
  2. 1018 W/m2.
  3. 1,99.10-12 W/m2.
  4. 10-9 W/m2.

24.- ¿Cuál de las siguientes premisas es correcta?

  1. La frecuencia del quinto armónico es cinco veces la frecuencia de la onda fundamental.
  2. La frecuencia del quinto armónico es diez veces la frecuencia de la onda fundamental.
  3. La frecuencia del quinto armónico es quince veces la frecuencia de la onda fundamental.
  4. La energía de una onda es inversamente proporcional al cuadrado de la amplitud.

25.- En unas condiciones determinadas el coeficiente de compresibilidad de un líquido es 4,8.10-10 m2.N-1 y su densidad 1.018,3 kg/m3. La velocidad de propagación de las ondas sonoras en ese líquido es:

  1. 1.430,35 m/s
  2. 1.230,35 m/s
  3. 1.030,35 m/s
  4. 830,35 m/s

26.- Señale la proposición verdadera:

  1. La polarización elíptica está asociada a la propagación de dos vibraciones armónico-simples perpendiculares de igual frecuencia y amplitudes diferentes.
  2. El Efecto Doppler no se produce si observador y foco se encuentran en movimiento.
  3. En un medio de longitud "L" confinado entre dos limites fijos no son posibles ondas estacionarias tales que l =1/3 L.
  4. En las ondas estacionarias por reflexión en un límite fijo, tanto los nodos como los vientres aparecen a intervalos de longitud iguales a 1/3 l

27.- En una cuerda colocada a lo largo del eje X, se propaga una onda determinada por la función Y (x,t) = 0,02 cos (8t - 4x). El tiempo que tarda la perturbación en recorrer 8 m. es de:

  1. 2 s.
  2. 2,5 s.
  3. 3 s.
  4. 4 s.

28.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones relacionadas con el movimiento armónico es falsa?

  1. La aceleración es periódica.
  2. El valor de la aceleración depende de la masa de la partícula.
  3. La aceleración es máxima en el centro y nula en los extremos.
  4. La aceleración es proporcional al desplazamiento pero de sentido contrario.

29.- En una cuerda interfieren dos impulsos de ecuaciones:

y1 = 2 cos (1500 t – 45º) cm

y2 = 3 cos (1500 t – 15º) cm

La amplitud resultante será:

  1. 1,61 cm
  2. 2,65 cm
  3. 4,36 cm
  4. 4,84 cm

30.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones referidas al Principio de Huygens es incorrecta?

  1. El principio de Huygens proporciona un método geométrico para encontrar la forma del frente de onda.
  2. Cada punto de un frente de onda puede considerarse como un manantial de pequeñas ondas secundarias.
  3. La dirección de propagación de un movimiento ondulatorio es perpendicular a su frente de ondas.
  4. Para encontrar la posición de un frente de onda hay que trazar una superficie ortogonal a las ondas secundarias.

31.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones referidas al movimiento vibratorio armónico simple de un oscilador mecánico es cierta?

  1. En el movimiento armónico simple el período depende solamente de la amplitud.
  2. En el movimiento armónico simple la frecuencia es directamente proporcional a la masa.
  3. En el movimiento armónico simple el periodo depende exclusivamente de la constante elástica.
  4. El movimiento armónico simple puede considerarse como la proyección de un movimiento circular uniforme sobre cualquier diámetro de la circunferencia.

32.- ¿En cuanto aumentará la intensidad sonora de una onda cuando el receptor se aproxime desde una distancia 2r a otra r del punto donde se emita la onda?

  1. 2 veces
  2. 16 veces
  3. 4 veces
  4. 8 veces

33.- Una persona escucha música sentada en el sofá de una habitación. El sonido que recibe corresponde a una sensación sonora de 100 decibelios. ¿Cuántos decibelios deberá aumentar el sonido para que la intensidad que recibe sea el doble?. Log 2=0,3

  1. 3 decibelios.
  2. 100 decibelios.
  3. 200 decibelios.
  4. 30 decibelios.

34.- Un cuerpo de masa M=2 Kg se encuentra sobre una superficie horizontal sin rozamiento, unido a un extremo de un muelle, el otro extremo del muelle está fijo, tal como indica la figura. Si la constante del muelle vale K= 8 N/m. Se separa el cuerpo 5 cm de su posición de equilibrio y se deja en libertad. ¿Cuál es la frecuencia del movimiento resultante?

     

  1. 4/p Hz

    2.  

  2. 2/p Hz

    3.  

  3. 1/ p Hz

    4.  

  4. 1 Hz

35.- ¿ Cuál es la ecuación de una onda transversal plana de 10 cm de amplitud y de 0,5 s de período que se desplaza a 340 m/s hacia la parte positiva del eje OX, suponiendo que en el foco y en el instante inicial la elongación es máxima?

  1. y(x,t) = 0,3 sen (4p t – 3,696 . 10-2 . x + p /4) m
  2. y(x,t) = 0,1 sen (4p t – 3,696 . 10-2 . x + p /2) m
  3. y(x,t) = 0,1 sen (4p t – 3,696 . 10-3 . x + p /4) m
  4. y(x,t) = 0,2 sen (4p t – 3,696 . 10-2 . x + p /2) m

36.- El período de un movimiento vibratorio armónico es de 2 s. ¿Cuál será la amplitud si al pasar por el centro de la trayectoria lo hace con velocidad de p m/s?

  1. 0,4 m
  2. 1,0 m
  3. 2,0 m
  4. 2,4 m

37.- La ecuación de onda y =2 sen (31,4 t + 0,628 x). Si la amplitud viene expresada en cm y el tiempo en segundos calcular en qué instante alcanza la velocidad máxima un punto que dista de la fuente de perturbación 10 cm.

  1. 35,2 cm/s
  2. 45,4 cm/s
  3. 62,8 cm/s
  4. 25,3 cm/s

38.- Dos ondas de ecuaciones u1=6 sen (1500 t - 250 x) y u2=6 sen (1500 t + 250 x) interfieren. Hallar la ecuación de las ondas estacionarias resultantes:

  1. U=24 cos 250 x sen 1500 t
  2. U=12 cos 500 x sen 3000 t
  3. U=12 cos 250 x sen 1500 t
  4. U=24 cos 500 x sen 3000 t

39.- Una cuerda sujeta por ambos extremos, vibra de acuerdo con la ecuación Y=3 sen (p x/3) cos (50p t), donde x e Y se expresan en cm si t viene en segundos. La distancia entre dos nodos consecutivos es:

  1. 6 cm
  2. 3 cm
  3. 10 cm
  4. 8 cm

40. En el instante t = T/4 el punto origen de una onda transversal de periodo T y de 1 m de longitud de onda alcanza su elongación máxima. Calcular la distancia del origen a la que se hallará una partícula cuya elongación en dicho momento sea igual a la mitad de la amplitud.

  1. 1/3 m
  2. ¼ m
  3. 1/6 m
  4. 1 m

41. Indica cuál de las siguientes afirmaciones relativas a la teoría de ondas no es correcta:

  1. La velocidad de propagación de una onda armónica coincide con la velocidad de las partículas del medio.
  2. Y=A sen ( Kx - wt ) representa una onda armónica que se propaga de izquierda a derecha.
  3. Si la frecuencia de una onda sonora es 2.104 Hz y la velocidad del sonido es 340 m/s, la longitud de la onda es 1,7.10-2 m.
  4. En un medio dispersivo la velocidad de las ondas depende de la longitud de onda.
 

42.- La ecuación y=2 sen (8px - 10pt) en el SI corresponde a una onda. La longitud de onda l y el periodo T valdrán:

a)    l=4 m ; T=5 s.

b)    l= 5m ; T=4 s.

c)     l=25 cm ; T=0,2 s.

d)    l=0,2 m ; T=0,25 s.

43.- Debido a un movimiento ondulatorio una partícula de 50 g se mueve con una frecuencia de 5 oscilaciones por segundo con un desplazamiento máximo respecto al reposo de 2 m. La energía de la onda será:

a)    98,6 J.

b)    3,14 J.

c)     98.600 J.

d)    31,4 J.

44.- Escoger la expresión correcta referente a la interferencia de dos ondas.

a)    La superposición de ondas de distinta frecuencia es destructiva o constructiva dependiendo de que estén en fase o no.

b)    Una diferencia en la trayectoria Dx supone una diferencia de fase 2p.Dx, si las ondas sólo se diferencian en la localización del foco.

c)     La forma de una onda no se altera al atravesar un orificio pequeño.

d)    Una diferencia en la trayectoria Dx supone una diferencia de fase 2pDx/l, si las ondas únicamente se diferencian en la localización del foco.

45.- En la interferencia de dos ondas de la misma frecuencia:

a)    La amplitud es máxima cuando la diferencia de caminos es múltiplo impar de semilongitudes de onda.

b)    La amplitud es nula en los puntos en que la diferencia de caminos es múltiplo impar de longitudes de onda.

c)     La amplitud resultante viene dada por: A=sen [ 2pt/T – (x1+x2)/2 ]

d)    La amplitud es máxima cuando la diferencia de caminos es un múltiplo par de semilongitudes de onda.

46.- Señalar la afirmación verdadera:

a)    El sonido es una onda transversal.

b)    El movimiento ondulatorio consiste en la transmisión de una perturbación sin transporte neto de materia.

c)     Una onda electromagnética es transversal porque se propaga en línea recta.

d)    La velocidad de propagación del sonido es siempre mayor en los gases que en los sólidos.

47.‑ Una masa M cuelga de un muelle, que por este hecho se estira una longitud y; si seguimos estirando una distancia adicional x, y soltamos, el conjunto oscila libremente. Determinar la ecuación que nos da la energía potencial en función de los parámetros dados. g = aceleración de la gravedad.

A)    1/2 (mg/y) x2.

B)    1/2 (y/mg) x2.

C)   1/2 (x/mg) y2.

D)   –1/2(mg/x) y2.

48)    En dos puntos: P1 y P2, separados de una fuente de sonido una distancia d1 y d2, respectivamente, se percibe una intensidad sonora que difiere en 6 dB. Suponiendo que el punto P2 es el que está más alejado de la fuente, ¿cuántas veces la intensidad del sonido es mayor en el punto P1 que en el punto P2?. Considérese log 2=0,3.

A)  2 veces

B)  4 veces

C) 3 veces

D) 6 veces

49)    La ecuación de una onda armónica transversal que se propaga en una cuerda viene dada por la expresión y=0,5.cos 2p(10t-x) (unidades del SI). ¿Cuánto vale su longitud de onda?.

A)  1 m

B)  1 cm

C) 10 m

D) 10 cm

50. Una partícula de 5 g de masa vibra con una amplitud de 10 cm y una frecuencia de100/p Hz. ¿Cuál es la velocidad 0,1 s después de pasar por la posición de equilibrio?

A) 20 cos p/9 m/s

B) 20 cos 20 m/s

C) 20 sen 20 m~s

D) 20 sen p/9 m/s

51. Dos trenes de ondas de igual longitud de onda ( l = 72 cm) e igual velocidad, se propagan en la misma dirección y sentido, con una diferencia de marcha de 24 cm. ¿Cuánto vale en el tiempo t = T/2  la elongación de un punto cuya distancia al origen de la primera onda es 6 cm, suponiendo que ambas amplitudes valgan 2 cm?

A) 1 cm

B) 2 cm

C) 3 cm

D) 4 cm.