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Fsica III. Trabajo N3. Segundo Semestre 2015.Tema: Ondas Mecnicas.

Resuelva. (Serway & Beichner, 2002).

1. Dos puntos A y B, sobre la superficie de la ierra est!n a la "is"a lon#itud

y $0.0% separados en latitud. Supon#a ue un terre"oto en el punto A

en'a dos ondas hacia B. na onda trans'ersal 'ia*a por la superficie de la

ierra a +.0 -"s, y una onda lon#itudinal 'ia*a directa"ente a tra'/s del

cuerpo de la ierra a .0 -"s. a) 3u!l de las ondas lle#a pri"ero a B4

b) 3u!l es la diferencia de tie"po entre las lle#adas de las dos ondas al

punto B4 3onsidere el radio de la ierra i#ual a $50 -". Resp. Llega

primero la onda longitudinal, t = 665 s.

2. na estaci6n sis"o#r!fica recibe ondas S y 7 de un terre"oto, con unadiferencia de tie"po de 1.5 se#undos. Supon#a ue las ondas han

'ia*ado en la "is"a trayectoria a rapide8 de +.0 -"s y .0 -"s,

respecti'a"ente. 9ncuentre la distancia de la estaci6n sis"o#r!fica al

epicentro del terre"oto. Resp. 184 km.

5. Se deben producir ondas trans'ersales a una rapide8 de 0.0 "s en una

cuerda tensa. Se usa una cuerda de .00 " de lon#itud y una "asa total

de 0.0$0 -#. 3u!l es la tensi6n reuerida4 Resp. 30 N.

+. 9n un ala"bre so"etido a una tensi6n de $.00 : 'ia*an ondas

trans'ersales a una rapide8 de 20.0 "s. ;u/ tensi6n se reuiere para

producir una rapide8 de onda de 50.0 "s en la "is"a cuerda4

Resp. 13.5 N.

. 9l l"ite el!stico de un peda8o de ala"bre de acero es de 2.0 < 10=7a.

3u!l es la rapide8 "!>i"a a la cual pueden propa#arse pulsos de onda

trans'ersales a lo lar#o de este ala"bre sin e>ceder este esfuer8o4(?a densidad del acero es .$ < 105-#"5).Resp. 586 m/s.

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$. na onda senoidal 'ia*a por una cuerda. 9l oscilador ue #enera la onda

hace +0.0 'ibraciones en 50.0 s. Ade"!s, un "!>i"o dado 'ia*a +2 c" a

lo lar#o de la cuerda en 10.0 s. 3u!l es la lon#itud de onda4

Resp. 0.31 m

. n tren de onda senoidal se describe por "edio de la ecuaci6ny = (0.25 m)sen(0.30x 40t) donde @x e @y se "iden en "etros y @t en

se#undos. Deter"ine para esta onda a) la a"plitud, b) la frecuencia

an#ular, c) el n"ero de onda an#ular, d) la lon#itud de onda, e) la rapide8

de onda, y f) la direcci6n del "o'i"iento.Resp. a! 0."50 m, #! 40.0 rad/s, $! 0.300 rad/m, d! "0.0 m, e! 133 m/s.

8. 9scriba la e>presi6n para yco"o una funci6n de xy tde una onda senoidal

ue se propa#a a lo lar#o de una cuerda en la direcci6n < ne#ati'a con las

si#uientes caractersticasC A .00 c", E 0.0 c", f 5.00 F8 y y(0t)= 0

en t 0.Resp. % = &8.00 $m!sen&'.85( ) 6*t!

. 9scriba la e>presi6n para yco"o una funci6n de xy tpara la onda en el

proble"a suponiendo ue y(x0) = 0 en el punto > 10.0 c".Resp. % = &8.00 $m!sen&'.85( ) 6*t + 0.'85!

10.na onda est! descrita por y = (2.00 cm)sen(!x "t)donde - 2.11

rad", G 5.$2 rads, xest! en "etros ytest! en se#undos. Deter"ine la

a"plitud, lon#itud de onda, frecuencia y rapide8 de onda.Resp. = ".00 $m, - = ".8 m, = 0.5'6 , = 1.'" m/s.

BibliograaSer!a"# $. %.# & Beic'ner# $. (. )2002*. Fsica para Ciencias e Ingeniera.

+,-ico +c/ra! ill.