GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PROBLEMAS VISUALES DE FÍSICA Y QUÍMICA
para imprimir(pdf)
volver a inicio

PROBLEMAS VISUALES DE FÍSICA

 

 

PVF30-1**. Movimiento en el aeropuerto

 

SOLUCIÓN PARA IMPRIMIR ( pdf)

Fotografía 1

Fotografia 2

Fotografía 2

Fotografía 1

En la fotografía 1 se aprecia el aterrizaje de un avión de longitud 35m y una furgoneta de 9m. tomando como referencia el punto medio del timón de cola del avión en primer  plano, suponiendo  ambos con movimiento uniforme y dado que las fotos se han tomado con 30 segundos de diferencia,  ¿qué velocidad calcularía una pasajera  del avión, para la furgoneta?

 

 

 

   

 

30-2-**. Circuito con dos  mallas

 

En la fotografía 1 se observa un muelle colocado de forma vertical. El extremo superior está fijo y el inferior está unido a una varilla que vibra y transmite esa vibración al muelle. La fotografía 2 es una ampliación de la 1 y se observa que hay espiras del muelle que no vibran, son las que en la fotografía su imagen es nítida, las cuales aparecen separadas entre sí por la misma distancia. Entre dos espiras que no vibran la fotografía aparece borrosa porque esas espiras están vibrando. El fenómeno se conoce como ondas estacionarias.

Se producen cuando una onda progresiva que se propaga por un medio elástico llega al final del mismo y sufre una reflexión. Si el extremo es fijo, como sucede en nuestro caso,

 en el que la última espira está fuertemente acoplada a una mordaza y no puede vibrar, se produce la reflexión de la onda, experimentando un cambio de fase de 180º y comienza su propagación en sentido contrario. La interferencia producida en el medio por la propagación de estas dos ondas desplazándose en sentidos contrarios es la llamada onda estacionaria, ya que una vez establecida da la impresión de que no avanza, de hecho hay espiras que nunca vibran y se denominan nodos y otras que lo hacen con la máxima amplitud que se conocen como vientres o antinodos.

Las ondas estacionarias se producen cuando dos ondas de la misma velocidad, frecuencia y amplitud se propagan en sentido opuesto  en un mismo medio. Aquí el medio es el muelle y la propagación es mediante ondas longitudinales. Las ecuaciones de propagación son:

                       

                       

La onda estacionaria es  por el principio de propagación   

 

a)     Obtenga la ecuación de la onda estacionaria  . Para ello ha de utilizar la relación trigonométrica

 La ecuación de zE que habrá de obtener contiene dos términos, uno que no depende del tiempo y otro que si depende .El término independiente del tiempo está ligado a la función coseno y a la amplitud. Los nodos tienen amplitud cero. Con la ecuación obtenida en a) y esta información determine la posición de los nodos. La ecuación que obtenga depende de la longitud de onda.

 

b)     Calcule la distancia entre dos nodos consecutivos.

c)     Con la ecuación obtenida en b) y la fotografía 2 calcule la longitud de onda de las ondas que forman la onda estacionaria.

d)     A partir de la ecuación de zE encuentre la ecuación que determina los antinodos o vientres de la onda   estacionaria   que   son   aquellos que su amplitud es la máxima posible

e)     Para la longitud de onda calculada en el apartado c) el periodo es 0,037 s. Calcule la velocidad de propagación de la onda.

f)      Calcule la distancia entre dos vientres consecutivos y entre un nodo y el siguiente

 

Las dos fotografías corresponden al mismo circuito. El multímetro actúa en una como voltímetro en la escala de 20 V y en otra como amperímetro  en la escala de 200 mV.

A partir de la información proporcionada por el multímetro en ambas fotografías se calcula

 

a)     La fuerza electromotriz de la pila cuya resistencia interna es prácticamente nula

 

b)      El valor de R.


 

PVF30-3***. Ondas estacionarias

 

 

Fotografía 2

Fotografía 1