Física III – Problemas extraídos del libro “Física” Serway

1.Ondas sobre cuerdas 1
2.Ondas sonoras y efecto Doppler 1
3.Superposición y ondas estacionarias 2
4.Ondas Electromagnéticas 3
6.Difracción Y Polarización 5
7.Temperatura y gases ideales 5
8.Primera Ley de la Termodinámica 6
10.Estructura Nuclear y aplicaciones 7

1. Ondas sobre cuerdas

1) Un pulso ondulatorio que viaja y que se mueve hacia la derecha del eje x se representa por la siguiente función: y(x,t) = 4/(2+(x-4t)2), donde x e y se miden en cm y t en s. Grafique la forma de la onda para t = 0, 1 y 2 s.

2) Dos ondas en una cuerda se describen por las siguientes relaciones: y1=3cos(4x–5t) e y2=4sen(5x-2t). Encuentre la superposición de las ondas y1 + …ver más…

Suponiendo que la atmósfera es uniforme en la distancia considerada, ¿cuál sería el nivel en la intensidad del sonido (en dB) a 4 Km de la explosión?. (Las ondas sonoras en el aire se absorben a una rapidez aproximada de 7 dB/Km).

7) Dos fuentes tienen niveles de sonido de 75 y 80 dB. Si suenan simultáneamente, a) ¿cuál es el nivel del sonido combinado? b) ¿Cuál es la intensidad combinada en W/m2?

8) En un experimento se requiere una intensidad de sonido de 1.2 W/m2 a una distancia de 4m del emisor. ¿Qué potencia de salida se requiere?

9) Se propagan ondas esféricas con una longitud de onda de 25cm hacia fuera de una fuente puntual. a) Compare la amplitud de la onda en r=50cm y r=200cm. b) Compare la intensidad en r=50cm con la intensidad en r=100cm y c) Compare la amplitud de la función de onda en cierto instante en r=50cm y r=75cm.

10) ¿Con qué velocidad debe volar un avión supersónico para que el ángulo del vértice del frente de onda cónico sea de 40º ?

11) Un tren eléctrico pasa por la plataforma de pasajeros con una velocidad de 40 m/s. El silbato del tren suena a su frecuencia característica de 320 Hz. a) ¿Qué cambio en la frecuencia observa una persona en la plataforma en tanto pasa el tren?. b) ¿Qué longitud de onda observa una persona en la plataforma cuando se acerca el tren?.

12) Un murciélago que se mueve a 5 m/s está cazando un insecto volador. Si el murciélago emite