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 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.

Un vehículo espacial que se aleja de la Tierra va provisto de un oscilador de radio de frecuencia fija νo =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.

Una ambulancia circula por una calle de 5 m de ancho a 40 km/h en sentido de izquierda a derecha. Un transeúnte se encuentra parado en la acera de enfrente, es decir, a 5 m del carril por el que circula la ambulancia. Cuando la ambulancia se encuentra 200 m a la izquierda del peatón (ver figura) comienza a hacer sonar su sirena, de 4000 Hz de frecuencia. Calcula: a) la frecuencia percibida por el observador en ese instante; b) el rango de frecuencias (máxima y mínima) que podría percibir el observador, indicando en qué instante la frecuencia emitida y percibida coinciden; c) el tiempo que ha transcurrido cuando la frecuencia percibida por él sea de 3900 Hz. Velocidad del sonido en las condiciones del problema: 340 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de JUL2011.

Dos sistemas idénticos formados por un resorte y una masa están colgados el uno al lado del otro. En el instante t=0, se suelta uno de ellos desde un punto situado 20 cm por debajo de su posición de equilibrio, vibrando con un período de 0.10 s. Cuando esta masa alcanza su posición más alta, se suelta la segunda desde un punto situado 30 cm por debajo de su posición de equilibrio. Escribir las ecuaciones de movimiento de cada una de las dos masas. ¿Y si se suelta la segunda masa cuando la primera está en y=-10 cm y va hacia arriba?

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.