Page 459 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada
P. 459
con un martillo uno de sus extremos, el impulso re
gresa en 0.3 s. ¿Cuál es la tensión en el alambre?
Resp. 7530 N
Un alambre de 30 m que pesa 400 N se ha estirado
con una tensión de 1800 N. ¿Cuánto tiempo tarda
un impulso en recorrer el alambre de ida y vuelta si
éste se golpea en uno de sus extremos?
Las ondas transversales tienen una rapidez de 20
m/s en una cuerda sometida a una tensión de 8 N.
¿Qué tensión se requiere para impartir a una onda
una rapidez de 30 m/s en la misma cuerda?
Resp. 18.0 N
Figura 21.14 Lalongitud, la masa y la tensión de un cuerda de violín *21.34. La frecuencia fundamental para una cuerda determi
determinan la frecuencia observada. (Foto por Paul. E. Tipppens.) nada es de 80 Hz. Si la masa de la cuerda se duplica,
pero los demás factores se mantienen constantes,
21.31. Un alambre tensor de acero que sostiene un poste
¿cuál será la nueva frecuencia fundamental?
mide 18.9 m de longitud y 9.5 mm de diámetro. Su
densidad lineal es de 0.474 kg/m. Cuando se golpea
Preguntas para la reflexión crítica
21.35. En un experimento de laboratorio se utiliza un vi ¿Cuál es la nueva rapidez de onda v' para cada uno
brador electromagnético como fuente de ondas esta de los siguientes cambios: (a) F' = 2F, (b) m' = 2
cionarias en una cuerda. Se ha observado que un tra m, (c) L' = 2L
mo de 1 m de esa cuerda tiene una masa de 0.6 mg. *21.37. Una fuente de potencia de 2 mW genera ondas en
Un extremo de dicha cuerda está unido a la punta una cuerda A y otra fuente de poder genera ondas
del vibrador y el otro pasa a través de una polea a 1 en una cuerda idéntica B. Las ondas de ambas cuer
m de distancia y está atado a un gancho para pesas. das son de la misma frecuencia/y velocidad v. Si la
Cuando se cuelga una masa de 392 g del extremo li amplitud en la cuerda B es el doble de la que corres
bre de la cuerda, ésta vibra en 3 segmentos. ¿Cuál es ponde a la cuerda A, ¿qué potencia se ha suministra
la frecuencia del vibrador? ¿Qué nueva masa unida do a la cuerda 5? Resp. 8.00 mW
al extremo libre hará que la cuerda vibre en cuatro *21.38. La frecuencia fundamental de una cuerda de ace
antinodos? (Figura 21.15) ¿Cuál es la frecuencia ro para piano es de 253 Hz. ¿Qué incremento frac-
fundamental? Resp. 120 Hz, 22.0 g cional se requerirá en la tensión de la cuerda para
que la frecuencia coincida con la nota “do” deseada
(256 Hz)?
Vibrador
*21.39. Un oscilador variable permite que un estudiante ajus
te en el laboratorio la frecuencia de una fuente para
producir ondas estacionarias en una cuerda que vi
bra. Un tramo de 1.20 m de cuerda (jjl = 0.400 g/m)
se somete a una tensión de 200 N. ¿Qué frecuencia se
requiere para producir tres bucles estacionarios en la
cuerda que vibra? ¿Cuál es la frecuencia fundamen
tal? ¿Qué frecuencia producirá cinco bucles?
Resp. 884 Hz, 295 Hz, 1473 Hz
*21.36. Para comprender los parámetros que afectan la ve
locidad de una onda en una cuerda que vibra, supon
gamos que
ÍFL
v = A/ — = 100 m/s
V m
440 Capítulo 21 Resumen y repaso
