Ejercicio C1 · Física PAU Andalucía Extraordinaria Reserva 2023

Tema: Ondas · Del examen Extraordinaria Reserva (2023)

Enunciado

C1. a) i) Escriba la ecuación de una onda armónica transversal que se propaga en una cuerda tensa en el sentido negativo del eje OXOX y que tiene una fase inicial no nula. Identifique cada una de las magnitudes que aparecen en la expresión. ii) Explique la diferencia entre la velocidad de propagación y la velocidad de vibración de un punto de la cuerda y escriba sus ecuaciones para esta onda.

a) i)

a) ii)

b) En una cuerda tensa con sus extremos fijos se ha generado una onda de ecuación:

y(x,t)=0,2⋅sen⁡(3πx)⋅cos⁡(6πt)(S.I.)y(x,t) = 0{,}2\cdot\operatorname{sen}(3\pi x)\cdot\cos(6\pi t) \quad \text{(S.I.)}

i) Determine la longitud de onda y la velocidad de propagación de las ondas armónicas cuya superposición da lugar a la onda anterior. ii) Calcule razonadamente la distancia entre dos nodos consecutivos y la distancia entre un vientre y un nodo consecutivos.

b) i)

b) ii)

Enunciado: Ejercicio C1 · Física PAU Andalucía Extraordinaria Reserva 2023

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

a) i) Escriba la ecuación de una onda armónica transversal que se propaga en una cuerda tensa en el sentido negativo del eje OX y que tiene una fase inicial no nula. Identifique cada una de las magnitudes que aparecen en la expresión.

Solución: y(x,t)=Asen⁡(kx+ωt+φ0)y(x,t) = A\operatorname{sen}(kx + \omega t + \varphi_0) / y(x,t)=Acos⁡(kx+ωt+φ0)y(x,t) = A\cos(kx + \omega t + \varphi_0)

a) ii) Explique la diferencia entre la velocidad de propagación y la velocidad de vibración de un punto de la cuerda y escriba sus ecuaciones para esta onda.

Solución: v=ωk=λfv = \frac{\omega}{k} = \lambda f; vy(x,t)=∂y∂t=Aωcos⁡(kx+ωt+φ0)v_y(x,t) = \frac{\partial y}{\partial t} = A\omega\cos(kx + \omega t + \varphi_0)

b) i) Determine la longitud de onda de las ondas armónicas componentes.

Solución: 23 m≈0,67 m\frac{2}{3}\text{ m} \approx 0{,}67\text{ m}

Las soluciones de los 3 apartados que faltan y la explicación paso a paso son Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

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