Movimiento Ondulatorio

Definir los siguientes conceptos en un movimiento ondulatorio:
a) Función de ondas y velocidad de ondas. De qué magnitudes depende la velocidad de las ondas.
b) Frente de ondas y tipos.
c) Ondas longitudinales y transversales.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Dos silbatos en dos trenes A y B tienen una frecuencia de 220 Hz. El tren A está parado y el B se mueve hacia la derecha alejándose de A a 35 m/s. Un oyente está entre los dos trenes y se mueve hacia la derecha a 15 m/s. a) Si no sopla viento, ¿qué frecuencia percibe el oyente procedente de A? ¿Y procedente de B? ¿Qué frecuencia de pulsación detectará el oyente? b) Si sopla viento a 10 m/s en sentido contrario al de avance del oyente y formando un ángulo de 30^o con la horizontal, ¿qué frecuencia percibe el oyente procedente de A? ¿Y de B? ¿Qué frecuencia de pulsación detectará el oyente? c) En el instante en que la distancia entre los dos trenes es de 125 m, 50 m por delante del tren B y a una altura de 75 m se encuentra un helicóptero que asciende verticalmente a 20 m/s. ¿Qué frecuencia percibe el piloto del helicóptero procedente de A? ¿Y de B? ¿Qué frecuencia de pulsación detectará el piloto? Suponer las condiciones de viento del apartado b). d) En el caso c), ¿qué frecuencia de pulsación percibirá el maquinista del tren B, teniendo en cuenta únicamente el pitido del tren A y suponiendo que el helicóptero tiene una pantalla reflectora en su parte inferior? Velocidad del sonido en el aire en calma: 340 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUN2005.

¿Cuál habrá de ser el esfuerzo (fuerza por unidad de área) de un hilo estirado de determinado material cuyo módulo de Young es E, con objeto de que la velocidad de las ondas longitudinales sea igual a 10 veces la velocidad de las ondas transversales?

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Un coche se acerca en línea recta hacia un observador. Cuando se encuentra a 1 km de distancia de éste toca el cláxon, y el observador percibe un sonido de 704 Hz. En ese mismo instante el coche empieza a frenar con una aceleración de 0.5 m/s ² . Cuando el coche se para el observador ha percibido un aumento de sensación sonora de 20 decibelios respecto a la percibida en el instante inicial. ¿Cuál es la frecuencia real del sonido?

Problema de Movimiento Ondulatorio.

¿Qué se propaga en un movimiento ondulatorio? Explicar la respuesta utilizando un ejemplo.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Una bolsa de gas se encuentra en la superficie del mar ocupando un volumen inicial de 2000 litros. Se sumerge a 100 m de profundidad, experimentando por la presión del mar un cambio de volumen de 2 litros.
a) Determinar el módulo de elasticidad en volumen de este gas.
b) La temperatura del mar a esa profundidad de 100 m es de -70 ^oC, mientras que en la superficie del mar es 0 ^oC. Si la velocidad de propagación de las ondas sonoras en el gas en la superficie del mar es de 3200 m/s, determinar la densidad del gas a los 100 m de profundidad.
c) A partir de la energía potencial elástica deducida para un paralepípedo sometido a esfuerzos en las tres direcciones del espacio, deducir la expresión de la energía potencial elástica de éste gas comprimido.
d) Calcular el valor de dicha energía potencial elástica en la situación de la experiencia.
e) Un pulso de ondas sonoras de frecuencia 150 Hz se propaga desde el mar a la bolsa de gas. El coeficiente de reflexión en el proceso es R=0,3. Determinar la velocidad de propagación de la onda sonora en el agua del mar en esas condiciones (a los 100 m de profundidad).
f) Escribir las ecuaciones de las ondas incidente, reflejada y transmitida, suponiendo una amplitud incidente de 0,1 m.
g) La onda anterior la ha emitido una ballena que se mueve a una velocidad de 22 m/s avanzando hacia la bolsa. Si la bolsa se ve arrastrada en ese momento por una corriente marina que tiene una velocidad de 10 m/s y avanza contra el sentido de movimiento de la ballena, ¿qué frecuencia percibe la ballena de la onda que rebota sobre la bolsa? (considérese en este apartado que la bolsa de gas actúa sin más como una superficie reflectante de las ondas que inciden sobre ella).
Datos: densidad del agua del mar ρ=1.03 kg/l

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de SEP2009.

Un objeto que emite un sonido de frecuencia f₀ se aproxima con velocidad v_s a un observador en reposo. Antes de que el objeto pase, el observador nota que el sonido tiene una frecuencia f₁, y después de haber pasado el sonido tiene una frecuencia f₂, con f₁/f₂=1.2. Encuentre la rapidez del objeto.

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

Un observador dentro de un globo en reposo sobre tierra está situado en el punto medio de la línea que une dos tubos sonoros separados entre si una distancia de 200 m. Uno de ellos es un tubo abierto de 2.55 m de longitud que vibra en su segundo armónico; el otro tiene una frecuencia 10 Hz más que el anterior. a) ¿Cuáles son las frecuencias de los tubos? b) Ambos focos sonoros, que pueden desplazarse a lo largo de la línea recta que los une, empiezan a emitir en el mismo instante. Si el primer foco se mueve hacia el observador con una velocidad de 30 m/s, determinar la velocidad que debe llevar el segundo foco para que el observador reciba dos señales con la misma frecuencia y el valor de la misma; c) si los focos se mueven en sentidos opuestos con la misma velocidad (30 m/s), y el observador en globo empieza su ascenso a 20 m/s en dirección perpendicular a la recta que une los tubos, ¿qué pulsación percibirá cuando se encuentre a 50 m de altura sabiendo que sopla viento en sentido del primer foco al segundo con una velocidad de 5 m/s? Velocidad de propagación del sonido en aire en calma: 340 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de SEP2004.

A lo largo de una cuerda que tiene 20 m de largo, una masa de 0.06 kg y una tensión de 50 N se mueven ondas de frecuencia 200 Hz y amplitud 1 cm. a) ¿Cuál es la energía total de las ondas en la cuerda? b) Hallar la potencia transmitida que pasa por un punto determinado de la cuerda

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Un vehículo espacial que se aleja de la Tierra va provisto de un oscilador de radio de frecuencia fija ν_o =834.652 s ^-1. Un receptor situado en la Tierra compara la señal recibida con la de otro generador idéntico al situado en el vehículo espacial y encuentra una diferencia de frecuencia Δν=130 s ^-1 . Determinar la velocidad de alejamiento del vehículo espacial con respecto al punto de observación. Velocidad de las ondas electromagnéticas: c=3^.10 ⁵ km/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio.