Ejercicio C2 · Física PAU Andalucía Ordinaria Suplente 2023

Tema: Ondas · Del examen Ordinaria Suplente (2023)

Enunciado

a)

Indique las características que deben tener dos ondas que se propagan por una cuerda tensa para que la superposición de ambas origine una onda estacionaria. Escriba las ecuaciones de dichas ondas y de la onda estacionaria resultante.

b)

Una cuerda vibra de acuerdo a la ecuación:

y(x,t)=10⋅sen⁡(π3 x)⋅cos⁡(20π t)(S.I.)y(x,t) = 10\cdot \operatorname{sen}\left(\frac{\pi}{3}\,x\right)\cdot \cos(20\pi\,t)\quad \text{(S.I.)}

Calcule razonadamente: i) la longitud de onda y la distancia entre el segundo y el quinto nodo; ii) la velocidad de vibración del punto situado en x=4,5 mx = 4{,}5\text{ m} en el instante t=0,4 st = 0{,}4\text{ s}.

Enunciado: Ejercicio C2 · Física PAU Andalucía Ordinaria Suplente 2023

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

a) Indique las características que deben tener dos ondas que se propagan por una cuerda tensa para que la superposición de ambas origine una onda estacionaria. Escriba las ecuaciones de dichas ondas y de la onda estacionaria resultante.

Solución: Para originar una onda estacionaria, las dos ondas deben propagarse por el mismo medio (misma dirección) con la misma amplitud (AA), misma frecuencia angular o frecuencia (omega,f\\omega, f) y misma longitud de onda o número de onda (lambda,k\\lambda, k), pero en sentidos opuestos de propagación. Ecuaciones: y1(x,t)=Asen⁡(ωt−kx)y_1(x,t) = A\operatorname{sen}(\omega t - kx) e y2(x,t)=Asen⁡(ωt+kx)y_2(x,t) = A\operatorname{sen}(\omega t + kx), y la onda resultante y(x,t)=y1+y2=2Asen⁡(kx)cos⁡(ωt)y(x,t) = y_1 + y_2 = 2A\operatorname{sen}(kx)\cos(\omega t) (o formulaciones equivalentes).

b) i) Longitud de onda λ\lambda:

Solución: 6 m / 600 cm

Las soluciones de los 2 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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