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• Jesús Yepez

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UNIVERSIDAD DEL NORTE DPTO. DE FISICA EJERCICIOS PARA RESOLVER EN CLASE LABORATORIO SEMANA 12

Problema 1 Una cuerda de 3 m de largo y fija por sus extremos est´a vibrando en su tercer arm´onico. El Desplazamiento m´aximo de los puntos de la cuerda es 4 mm La velocidad de las ondas transversales en ella es 50 m / s a) Cu´ales son la longitud de onda y la frecuencia de esta onda? b) escriba la funci´on de onda correspondiente a este caso.

Problema 2 Una cuerda homog´enea, horizontal y de longitud L = 1.5 m se pone a vibrar sujeta a las condiciones en la frontera ∂y (x, t) ∂y (x, t) =0 y =0 ∂t (0,t) ∂t (1.5m,t) Si la frecuencia del cuarto arm´ onico es 320Hz, halle lafunci´ on que describe las ondas estacionarias √ 1 correspondientes al quinto arm´ onico, si yn=5 λ202 m, 1600 s = 22 m .

Problema 3 Imagine la siguiente experiencia: se dispone de un tubo de longitud L = 50 cm, que est´a cerrado por un extremo y abierto por el otro al aire, y un peque˜ no altavoz que emite sonido a una frecuencia que podemos modificar a voluntad. Situamos el altavoz frente al extremo abierto del tubo y, partiendo de una frecuencia muy baja, vamos aument´andola hasta que detectamos la primera resonancia para una frecuencia de 172 Hz. a) Explica brevemente el fen´ omeno que estamos detectando. b) Deduce de los datos anteriores la velocidad del sonido en el aire. c) Si seguimos aumentando la frecuencia del sonido emitido por el altavoz, ¿para qu´e frecuencia detectaremos la segunda resonancia? Representa gr´aficamente en este u ´ltimo caso la onda estacionaria que se forma dentro de tubo, indicando la posici´on de nodos y vientres.

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Problema 4 Un diapas´on se hace vibrar sobre un tubo vertical abierto, lleno de agua. Se permite que el nivel del agua baje lentamente. A medida que baja el agua, el aire en el interior del tubo empieza a resonar con el diapas´on cuando la distancia entre la boca del tubo y la superficie del agua es 0.125 m, y lo hace nuevamente cuando es 0.395 m. Determine la frecuencia del diapas´on.

ALFREDO E LORA M Profesor

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