Transcripcin de FISICA GENERALCLASES DE ONDASMOVIMIENTO ONDULATORIOEJERCICIOSOLUCION10. Un cordn de telfono de 4.00 m de largo, que tiene una masa de 0.200 kg. Un pulso transversal se produce al sacudir un extremo del cordn tenso. El pulso hace cuatro viajes de atrs para adelante a lo largo del cordn en 0.800 s. Cul es la tensin del cordn?La posicin de una partcula se conoce por la expresin

x = (4.00 m) cos (3.00 t + ), donde x est en metros y t en segundos.

Determine:

a) la frecuencia y periodo del movimientob) la amplitud del movimientoc) la constante de fased) la posicin de la partcula en t =. 0.250 s.

El frente de onda de un movimiento ondulatorio es el lugar geomtrico de los puntos del medio que son afectados por la perturbacin en el mismo instante. Para un foco puntual emisor de ondas que se propagan por un medio con la misma velocidad en todas direcciones (medio istropo), los frentes de onda son esferas concntricas. A grandes distancias del foco emisor, las ondas esfricas pueden considerarse comoondas planas.Un rayo es una lnea perpendicular a los frentes de onda e indica la direccin de propagacin del movimiento ondulatorio. En las ondas planas los rayos son rectas paralelas

Cuando a una partcula de un medio elstico se la obliga a vibrar, las que la rodean vibran tambin, aunque con un cierto retraso frente a la primera. De ste modo la vibracin inicial se propaga por el medio y se recibe en otros puntos dando lugar al movimiento ondulatorio.

El punto del medio inicialmente en equilibrio en donde se origina la perturbacin, recibe el nombre de foco.

En el movimiento ondulatorio hay un transporte neto de energa y de cantidad de movimiento de un punto a otro del espacio sin que exista un transporte de materia, ya que las partculas del medio no se desplazan, sino que oscilan alrededor de su posicin de equilibrio, reproduciendo la vibracin original del punto inicialmente perturbado. Por otra parte la inmensa mayora de la informacin que percibimos de nuestro entorno nos llega a travs de ondas electromagnticas y ondas sonoras.Velocidad de vibracin: Es la velocidad del movimiento de una partcula del medio entorno a su posicin de equilibrio. Indica la velocidad del movimiento vibratorio.

Amplitud A (m): Es la separacin mxima de un punto del medio respecto a su posicin de equilibrio. Coincide con la amplitud del movimiento armnico simple que origina la perturbacin.Nmero de ondas k (rad /m): Es el cociente k = 2 /, y representa las ondas que caben en una longitud igual a 2 metros en el medio de propagacin.

SOLUCION AL PROBLEMA 3PRESENTADO POR:

JENNY LORENA BERRIO - COD. 40670581ADRIANA ROMERO COD. 40776458

TUTOR:FUAN EVANGELISTA GOMEZFISICA GENERALECUACION GENERAL DEL MOVIMIENTO ONDULATORIOEcuacin general del MASMovimiento Armnico Simple:

x = A cos(t + )

Donde tenemos que:

A = amplitud = mximo x posible = pulsacin o frecuencia angular = 2 / T = 2 fT = perodo = 1 / ff = frecuencia = ngulo de fase = constante

Tendremos: x = 4.00m cos(3 t + )a) f = 2 / = 2 / (3) = Frecuencia y periodo del movimientob) A = 4 m amplitud del movimientoc) Tomamos el ngulo de fase d) Posicin de la partculax = 4 m cos (3/s 0.25s +) = 4 m cos 1.75 = 0.707 . 4m = 2.83 m

velocidad es la derivada de la posicin:

v = dx/dt = - A sen (t + ) = -3. 4 m sen 1.75 = 3. 4 m 0.707 = 26.66 m/s

aceleracin = derivada de la velocidad = segunda derivada de la posicin:

a = dv/dt = dx/dt = - A cos (t + ) = - x = - (3) . 2.83 m = -251.24 m/s

Longitud de onda (m): Es la distancia entre dos puntos consecutivos que se encuentran en el mismo estado de vibracin.

PerodoT (s): Es el tiempo que tarda un punto del medio en realizar una oscilacin completa. Tambin se puede definir como el tiempo que la perturbacin tarda en propagarse una distancia igual a la longitud de onda.

Frecuenciaf (Hz): Es la inversa del perodo, se mide en Herzios (Hz) o (s 1).

Frecuencia angular o pulsacin (rad/s): Podemos calcularla como 2 /T.

Velocidad de propagacinv (m /s): Es la distancia recorrida por una onda en la unidad de tiempoMAGNITUDES NECESARIAS PARA CARACTERIZAR UNA ONDADATOS:Velocidad de propagacin sobre una cuerda tensa es:V = raz[T/u]Teniendo en cuenta queT es la tensin de la cuerdau la linealAdems debemos tener en cuenta que va y regresa 4 veces en 0,800 s esto sera que se demora 0,100 s en realizarel recorrido de los 4,00 m

Tendriamos la siguiente formula

V = 4,00 m / 0,100 s = 40,0 m/s

u = m/L = 0,200 kg / 4,00 m = 0,0500 kg/m

T = V^2.u = (40, 0 m/s)^2 . 0,0500 kg/m =80,0 N

quintere@hotmail.comQ = 40g . 0.55 . (0 - -10)

Q = 220 calorias

2.- El segundo paso es pasar este hielo a agua(no hay variacion de temperatura, es constante)

Q= m . cl

Q = energiam= masacl = calor latente, en este caso calor latente de fusion, que es el cambio de solido a liquido. el calor latente de fusion vale 80 cal/gr

Q = 40 g . 80 cal/gr

Q = 3200 calorias

3.-El tercer paso es aumentar la temperatura de 0C a 100C que es la temperatura donde el agua pasa de liquido a gas

Q = m . c .(Tf - Ti)

Q = cantidad de calorc = calor especifico del agua = 1 cal/ gr . CTf = temperatura final = 100CTi = temperatura inicial = 0 C

Q = 40gr . 1 . (100 - 0)

Q = 4000 calorias

4.- el cuarto paso es pasar de liquido a vapor:

Q = m . cl

cl = calor latente de vaporizacion = 540 cal/gr

Q = 40 . 540

Q = 21600 calorias

5.- Paso quinto es elevar la temperatura de 100C a 110C

Q = m . c . (Tf - Ti)

donde c es el calor especifico del vapor de agua que vale 0.482 cal/ gr . C

Q = 40 . 0.482 . (110 - 100)

Q = 192.8 cal :p

Finalemente sumas todas las calorias y ahi obtendras la energia necesaria en este caso:

Q TOTAL = 29.212, 8 calorias