ONDAS MECÁNICAS EJERCICIOS RESUELTOS DE INGRESO A LA UNIVERSIDAD PDF
PREGUNTA 1
El oído humano percibe sonidos de frecuencias comprendidas entre 20 Hz y 20 kHz. En un determinado medio el sonido se propaga con una rapidez de 330 m/s. Calcule en m, la máxima longitud de onda del sonido que puede percibir el oído humano en dicho medio.
A) 20,5
B) 14,5
C) 16,5
D) 18,5
E) 12,5
Resolución
La rapidez de propagación de una onda se calcula así:
V=λ. f
Como se pide la máxima longitud de onda, se debe considerar la mínima frecuencia, de modo que la rapidez no cambie.
Entonces:
330=(λmáx) (fmín)
⇒ 330=(λmáx) (20)
⇒ λmáx=16,5 m
Rpta. : "C"
PREGUNTA 2
La distancia entre dos crestas sucesivas de una onda transversal es 1,20 m. Si un punto P que se encuentra en la trayectoria de la onda realiza ocho ciclos en un tiempo de 12,0 s, ¿cuál es la rapidez de la onda?
A) 0,80 m/s
B) 0,10 m/s
C) 0,90 m/s
D) 0,70 m/s
E) 0,60 m/s
Resolución
Rpta. : "A"
PREGUNTA 3
El piano, cuyo nombre original era pianoforte, piano fuerte, es el instrumento armónico por excelencia En la actualidad, los pianos tienen 88 teclas, 36 negras y 52 blancas, que van desde la0(A0) hasta do8(C8), es decir, van desde 27,5 Hz hasta 4186 Hz, respectivamente, que está dentro del rango auditivo humano, de 20 a 20 000 Hz. Si la velocidad del sonido en un lugar es de 340 m/s, ¿qué longitud de onda tendrá la0?
A) 11,5 m
B) 9,4 m
C) 10,6 m
D) 12,4 m
Resolución
Rpta. : "D"
PREGUNTA 4
Considere que las seis cuerdas de una guitarra tienen una misma longitud y que están sometidas a la misma tensión. Respecto a la prolongación de las ondas por dichas cuerdas, indique cuál de las siguientes proposiciones es verdadera.
A) Las ondas viajan con mayor rapidez en la cuerda más gruesa.
B) La rapidez de las ondas es la misma en todas las cuerdas.
C) Las ondas viajan con mayor rapidez en la cuerda más delgada.
D) La rapidez de las ondas es la misma solo en la cuerda más delgada y en la más gruesa.
E) En la cuerda más delgada, la rapidez de las ondas es la mitad de la rapidez en la cuerda más gruesa.
Resolución
Rpta. : "C"
PREGUNTA 5
Los sistemas de alerta de mareas y tsunamis consisten en conjuntos de boyas que envían información a un centro de monitoreo en el cual los especialistas determinan si el movimiento del mar es peligroso para las embarcaciones o las costas. Si dos boyas que se encuentran separadas 6 m se ubican sobre dos crestas consecutivas de las olas y registran que la velocidad de las olas es de 1,5 m/s, determine el periodo de oscilación de las olas del mar.
A) 9,0 s
B) 2,0 s
C) 4,0 s
D) 0,5 s
E) 0,8 s
Resolución
Rpta. : "C"
PREGUNTA 6
Las placas tectónicas se mueven una debajo de otra; por ejemplo, la placa del Pacífico se mueve 8 cm al año. En este proceso, la placa inferior engancha, comba y comprime la placa superior hasta un punto en el que las placas se desenganchan y descomprimen liberando una gran tensión y energía que causan un terremoto. Ahora bien, en un punto a 100 km de la costa se produce un sismo, que se propaga a través de la corteza terrestre con una velocidad de 5000 m/s y, simultáneamente, se genera un maremoto que se propaga en el mar con velocidad de 1500 m/s. En estas condiciones, calcule el tiempo que transcurre entre la detección de las ondas sísmicas y la llegada del maremoto al litoral.
A) 46,7 s
B) 45,3 s
C) 40,7 s
D) 48,2 s
Resolución
Rpta. : "A"
PREGUNTA 7
Una cuerda tensa de 1,5 m de longitud forma una onda estacionaria con 3 nodos entre sus extremos. Halle la longitud de onda de la onda estacionaria, en metros.
A) 1/4
B) 1/2
C) 3/4
D) 1
E) 5/4
Resolución
Rpta. : "C"
PREGUNTA 8
En un terremoto, se generan varios tipos de ondas sísmicas. Las más conocidas son las ondas P (primarias o de presión) y S (secundarias o de esfuerzos cortantes). Considere que las ondas de tipo P y de tipo S, generadas en un mismo punto dentro de la corteza terrestre, se propagan en línea recta, cada una con rapidez de 6,5 km/s y 3,5 km/s, respectivamente, y que la diferencia de los tiempos de llegada de las ondas a una misma estación sísmica es de 33 s. Calcule, aproximadamente, la distancia (en km) entre el punto donde se generaron las ondas hasta la posición de la estación sísmica.
A) 80
B) 160
C) 250
D) 300
E) 350
Resolución
Clave C
PREGUNTA 9
Un instrumento llamado decibelímetro mide el nivel de intensidad de las ondas sonoras producidas por una fuente a cierta distancia, cuyo valor es de 120 dB. Calcule el valor correspondiente a la intensidad (en W/m2). Considere que el valor de la intensidad umbral del sonido es I0= 10–12W/m2.
A) 10–4
B) 10–3
C) 10–2
D) 10–1
E) 1
Resolución
Clave E
PREGUNTA 10
Una cuerda se fija por ambos extremos haciéndola vibrar bajo una tensión de 180 N generándose ondas estacionarias. Dos armónicos consecutivos tienen frecuencias de 45 Hz y de 37,5 Hz. Si la densidad lineal de masa de la cuerda es igual a 0,2 kg/m, calcule la longitud de la cuerda (en m).
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
E) 5
Resolución
Rpta. : "B"
