Page 457 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

21.7. ¿Qué armónica aparece indicada en la figura 21.12d? 21.10. Muestre gráficamente la superposición de dos ondas
¿Qué sobretono está presente? que viajan en la misma dirección. La amplitud de
21.8. Hemos visto que las condiciones de frontera deter­ la segunda onda es igual a tres cuartas partes y la
minan los modos de vibración posibles. Haga un longitud de onda es igual a la mitad de las que co­
diagrama de la frecuencia fundamental y de los dos rresponden a la primera onda.
primeros sobretonos en el caso de una varilla vibra­ 21.11. En un experimento realizado con la cuerda vibrato­
toria (a) sujeta por uno de los extremos y (b) sujeta ria, un extremo de ésta se unió a la punta de un vi­
por su punto medio. brador y el otro extremo se hizo pasar por una polea.
21.9. Una cuerda al vibrar tiene una frecuencia fundamen­ Se usaron pesas suspendidas para producir la fre­
tal de 200 Hz. Si su longitud se reduce en una cuarta cuencia fundamental y los tres primeros sobretonos.
parte, ¿cuál será la nueva frecuencia fundamental? ¿Cuál será el efecto del estiramiento de la cuerda en
¿Se ha alterado la rapidez de la onda al acortar la el cálculo de la frecuencia producida?
cuerda? Suponga que la tensión es constante.

Problemas
Sección 21.1 Ondas mecánicas, Sección 21.2 21.3. Lafigura21.13 muestra una onda transversal. Calcule
Tipos de ondas, Sección 21.3 Cálculo de la amplitud, la longitud de onda, el periodo y la rapi­
la rapidez de onda. Sección 21.4 Movimiento dez de la onda si ésta tiene una frecuencia de 12 Hz.
ondulatorio periódico Resp. 12 cm, 28 cm, 83.3 ms, 3.36 m/s
21.4. En el caso de la onda longitudinal de la figura 21.13,
21.1. Una onda transversal tiene una longitud de onda de halle la amplitud, la longitud de onda, el periodo y
30 cm y vibra con una frecuencia de 420 Hz. ¿Cuál la rapidez de la onda si ésta tiene una frecuencia de
es la rapidez de esta onda? Resp. 126 m/s 8 Hz. Si la amplitud se duplicara, ¿cambiaría cual­
21.2. En un muelle, una persona cuenta los choques de quiera de los demás factores?
una ola cuando las crestas golpean un poste. Si es- 21.5. Un alambre de metal de 500 g tiene una longitud de
cucha 80 choques en 1 min y una cresta en particu­ 50 cm y está bajo una tensión de 80 N. ¿Cuál es la
lar recorre una distancia de 8 m en 4 s, ¿cuál es la rapidez de una onda transversal en ese alambre?
longitud de una sola ola? Resp. 8.94 m/s

y (cm)

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y (cm)

Figura 21.13 Longitud de onda, velocidad y amplitud de una onda transversal y una onda longitudinal (A = 12 cm y A = 28 cm).

438 Capítulo 21 Resumen y repaso