Problema 5 · Física PAU Asturias Ordinaria 2021

Tema: Ondas armónicas: ecuación de onda y movimiento armónico · Del examen Ordinaria (2021)

Enunciado

5. Una onda transversal sinusoidal con una amplitud de 2.5 mm2.5\text{ mm} y una longitud de onda de 1.8 m1.8\text{ m} se propaga de izquierda a derecha a lo largo de una cuerda horizontal muy larga con una velocidad de 36 m/s36\text{ m/s}. Tome como origen de coordenadas el extremo izquierdo de la cuerda. En el instante t=0t = 0, el extremo izquierdo de la cuerda se encuentra en la posición de máximo desplazamiento hacia arriba (positivo).

a)

Determine la frecuencia, la frecuencia angular y el número de onda de la onda transversal. [1 punto]

b)

Determine el valor máximo de la velocidad transversal para cualquier punto de la cuerda (velocidad máxima de vibración). [1 punto]

Enunciado: Problema 5 · Física PAU Asturias Ordinaria 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Determine la frecuencia de la onda transversal.

Solución: 20 Hz

a) Determine la frecuencia angular de la onda transversal.

Solución: 40π rad/s40\pi\text{ rad/s} / 125.7 rad/s125.7\text{ rad/s}

a) Determine el número de onda de la onda transversal.

Solución: 3.49 rad/m3.49\text{ rad/m} / 3.49 m−13.49\text{ m}^{-1}

b) Determine el valor máximo de la velocidad transversal para cualquier punto de la cuerda.

Solución: 0.1π m/s0.1\pi\text{ m/s} / 0.314 m/s0.314\text{ m/s}

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