INSTITUCION EDUCATIVA GENERAL SANTANDERVILLA DEL ROSARIO AREA: CIENCIAS NATURALES. ASIGNATURA: FISICA. GRADO: 11. DOCENTE: JULIO ERNESTO GOMEZ MENDOZA. JUNIO 14 DE 2014. PLAN DE PREPARACIÓN PARA LA BIMESTRAL SEGUNDO PERIODO MOVIMIENTO ONDULATORIO TEST Las preguntas 1 a 3 se basan en la siguiente información: Sea la ecuación de onda: Y = 3.Cos 2𝜋.(10t – 0.05x). (Las distancias en cm y los tiempos en seg) 1. La frecuencia de esta onda es: A. 0.05Hz. B. 0.1Hz. C. 10Hz. D. 20Hz. 2. La longitud de onda es: A. 0.05 cm. B. 0.1 cm. C. 10cm. D. 20cm. 3. La velocidad de propagación de la onda es: A. 0.5cm/seg. B. 10cm/seg. C. 20cm/seg. D. 200cm/seg. Las preguntas 4 a 6 se basan en la siguiente información: en una cuerda de, una onda de amplitud 3 cm, de período 𝜋 segundos y de longitud de onda 2𝜋 cm avanza en sentido negativo de las x. 4. La velocidad de propagación de las ondas es: A. 1 cm / seg. B. 2 cm / seg. C. 6 cm / seg. D. 4 cm / seg. 5. La velocidad máxima de una partícula de la cuerda es: A. 1 cm / seg. B. 2 cm / seg. C. 6 cm / seg. D. 4 cm / seg. 6. La ecuación de la onda es: A. y = 3.Sen(t + 2x). B. y = 3.Sen(2t + x). C. y = 3.Sen(2t – x). D. y = 3.Sen(2t – 4x). Las preguntas 7 y 8 se basan en la siguiente información: una cuerda de 40 m de longitud y 2 kg de masa tiene un extremo fijo; el otro pasa por una polea y sostiene un cuerpo de 8 kg. 7. El tiempo que gasta un pulso para recorrer toda la cuerda es: A. 0,5 seg. B. 1 seg. C. 2 seg. D. 4 seg. 8. Si una onda de frecuencia 4 Hz recorre esta cuerda, su longitud de onda es: A. 1 m. B. 2m. C. 5 m. D. 10m. Las preguntas 9 y 10 se basan en la siguiente información: se considera una cuerda de longitud L y de masa M, sometida a una tensión T. 9. La velocidad de las ondas transversales en esta cuerda es: A. 𝑇 . B. √ 𝑇.𝐿 . B. √ 𝑇.𝐿 . C. √ 𝑀 . C. √ 𝑀 . D. √ 𝐿.𝑀 . D. √ 𝐿.𝑀 . 𝑀 𝑀 𝑇.𝐿 𝑇 10. El tiempo que gasta un pulso para recorrer esta cuerda es: A. 𝑇 𝑀 𝑀 𝑇.𝐿 𝑇 . Las preguntas 11 a 14 se basan en la siguiente información: se observan, en un cuerda vibrante, ondas estacionarias formadas de husos (parte de la onda formada por un valle y una cresta y separadas por dos nodos) de 𝜋 cm de largo y de 2cm de ancho, y se sabe que la velocidad de propagación es 8 cm /seg. 11. La longitud de onda de la onda incidente es: A. 2 cm. B. 4 cm. C. 𝜋 cm. D. 2𝜋 cm. 12. La frecuencia angular de la onda incidente es: A. 2 Rad / seg. B. 4 Rad / seg. C. 6 Rad /seg. D. 8 Rad / seg. 13. El número de onda de la onda incidente es: A. 1 Rad / cm. B. 2 Rad / cm. C. 4 Rad /cm. D. 5 Rad / cm. 14. La ecuación de la onda incidente es: A. y = 0.5.Sen(8t – x). B. y = Sen(8t – x). C. y = Sen(t – 8x). D. y = 0.5.Sen(4t – 2x). En las preguntas 15 a 17 marcar la respuesta correcta. 15. En un resorte de 6 metros de longitud se producen ondas estacionarias cuando realiza 8 oscilaciones cada 4 segundos. Si en la oscilación se observan 4 nodos, la longitud de onda es: A. 2m. B. 4m. C. 6m. D. 8 m. 16. La velocidad de propagación de las ondas en el resorte del problema anterior es: A. 2m /seg. B. 4m /seg. C. 6 m /seg. D. 8m /seg. 17. Una onda se propaga en cierto medio con velocidad v, si la frecuencia se duplica, la velocidad será: A. v. B. 2v. C. 4v. D. V / 2. Las preguntas 18 a 20 se basan en la siguiente información: se considera la ecuación de una onda Y = 3.Sen(2t – 0.5x). (Distancias en cm y tiempos en seg). 18. El periodo de esta onda es: A. (1 / 2) seg. B. 2 seg. C. 𝜋 / 2 seg. D. 𝜋 seg. 19. La longitud de la onda es: A. 1 / 2 cm. B. 2 cm. C. 4𝜋 cm. D. 𝜋 cm. 20. La velocidad de propagación de la onda es: A. 2 cm /seg. B. 4 cm / seg. C. 𝜋 cm / seg. D. 2𝜋 cm / seg. PROBLEMAS PROPUESTOS 1. La ecuación de una onda es y = 3.Sen(5t – x) (distancia en m y tiempo en seg). a) ¿Cuáles son la frecuencia angular y el número de onda?. Respuesta. 5 Rad / seg. 1 Rad / m. b) ¿Cuál es la velocidad de propagación de la onda?. Respuesta. 5 m / seg. 2. Una onda tiene una amplitud de 3 cm, un período de 0,2 seg, una velocidad de propagación de 10 cm / seg y se dirige hacia los x positivos. Si la elongación es 0 cuando t = 0, encuentre la ecuación de la onda. Respuesta. y = 3.Sen𝜋(10t – x). 3. Un vibrador vertical de amplitud 4 cm y de frecuencia angular 2 rad / seg es conectado a una cuerda horizontal, en donde la velocidad de propagación de las ondas es 20 cm / seg. a) ¿Cuál es la ecuación del movimiento del vibrador si la elongación es 0 para t = 0?. Respuesta. y = 4.Sen2t. b) ¿Cuál es la ecuación de la onda en la cuerda?. Respuesta. y = 4.Sen(2t – 0.1t). 4. ¿Cuál es la velocidad de propagación de las ondas transversales en una cuerda de 2 m de longitud y 100 g de masa sometida a una tensión de 80 N?. Respuesta. 40 m / seg. 5. En una cuerda de 20 m de longitud y 1 kg de masa, un pulso gasta 0,5 segundos para recórrela. ¿Cuál es la tensión de la cuerda?. Respuesta. 80 N. 6. En una cuerda de violín de longitud 0,5 m y de masa 50 g, la velocidad de las ondas es 30 m / seg. ¿Cuál es la fuerza total que las 4 cuerdas ejercen sobre los extremos de un violín?. Respuesta. 360 N. 7. En una cuerda de 40 m de longitud y 2 kg de masa, con una tensión de 80 N, se produce una onda de 2 m de longitud de onda. ¿Cuál es la frecuencia de esta onda?. Respuesta. 20 Hz. 8. Una cuerda horizontal de masa 0,3 kg y longitud de 6 m, tiene una esfera de masa 2 kg, que cuelga de uno de sus extremos. ¿Cuál es la velocidad de sus ondas?. Respuesta. 20 m / seg. 9. Se considera un resorte que cuelga libremente del techo. Se suspende de él una masa de 1 kg y se observa que se alarga 2.5 cm. Luego se conecta la masa a una horizontal de tensión 1 N, cuya densidad de masa lineal es 0.01 kg / m. Finalmente, se pone a oscilar la masa con una amplitud de 0,05 m. a) ¿Cuál es la constante del resorte?. Respuesta. 400 N / m. b) ¿Cuál es la frecuencia angular del resorte?. Respuesta. 20 rad / seg. c) ¿Cuál es la velocidad de las ondas en la cuerda?. Respuesta. 10 m / seg. d) ¿Cuál es el número de onda de la onda? Respuesta. 2 rad / m. e) ¿Cuál es la ecuación que viaja sobre la cuerda, si para t = 0 y x = 0, se tiene y = 0?. Respuesta. y = 0.05.Sen(20t – 2x). INSTITUCION EDUCATIVA GENERAL SANTANDER VILLA DEL ROSARIO AREA: CIENCIAS NATURALES. ASIGNATURA: FISICA. GRADO: 11. DOCENTE: JULIO ERNESTO GOMEZ MENDOZA. JUNIO 14 DE 2015. PLAN DE PREPARACIÓN BIMESTRAL SEGUNDO PERIODO CUERDAS Y TUBOS SONOROS 1. El sonido es: A. Una onda longitudinal. B. Una onda transversal. C. Una onda electromagnética. D. Una onda de frecuencia inferior a 20 seg-1. 2. La velocidad de propagación del sonido depende de: A. Su frecuencia. B. Su longitud de onda. C. El medio de propagación. D. Ninguna de las anteriores. 3. En el sonido no se presenta el fenómeno de: A. Reflexión. B. Refracción. C. Reverberación. D. Polarización. 4. La frecuencia del sonido emitido por una cuerda depende de: A. La longitud. B. La tensión. C. La masa por unidad de longitud. D. Todas las anteriores. 5. La frecuencia del sonido fundamental dado por un tubo abierto es 250 seg-1. La frecuencia de su segundo armónico es: A. 125 seg-1. B. 500 seg-1. C. 750 seg-1. D. 800 seg-1. 6. Un tubo abierto tiene una longitud de 1m. La frecuencia del sonido fundamental emitido es: A. 340 seg-1. B. 170 seg-1. C. 510 seg-1. D. Ninguna de las anteriores. Preguntas de análisis de relación. Este tipo de preguntas consta de una afirmación y de una razón. Tu deberás establecer la veracidad tanto de la afirmación como de la razón y luego la relación que existe entre ellas. El siguiente cuadro te indica cómo debes marcar las respuestas: - Si la afirmación y la razón son verdadras y la razón es una explicación correcta de la afirmación, marca A. - Si la afirmación y la razón son verdadras pero razón no es una explicación correcta de la afirmación, marca B. - Si la afirmación es verdadera, pero la razón es una proposición falsa, marca C. - Si la afirmación es falsa, pero la razón es una proposición verdadras, marca D. - Si tanto la afirmación como la razón son dos proposiciones falsas, marca E. 7. El sonido se puede reflejar porque es una onda mecánica. ( ). 8. El sonido se propaga en el vacío porque es una onda mecánica longitudinal. ( ). 9. Al aumentar la longitud de una cuerda, la frecuencia aumenta porque la frecuencia es inversamente proporcional a la longitud de la cuerda. ( ). 10. El sonido se puede escuchar de una habitación a la otra porque la onda se curva debido al fenómeno de difracción. ( ). 11. El sonido se propaga a mayor velocidad en el hierro que en el agua porque su densidad es mayor. ( ). 12. Para duplicar la frecuencia de una cuerda se puede duplicar la tensión porque la frecuencia es directamente proporcional al cuadrado de la tensión. ( ). 13. El sonido no se puede polarizar porque es una onda longitudinal. ( ). 14. Cuando una sirena se acerca al observador, el sonido percibido es más bajo porque la frecuencia aumente. ( ). 15. En los tubos abiertos no se producen los armónicos pares porque siempre en los extremos hay un vientre. ( ). 16. La velocidad de las ondas en una cuerda vibrante es 100 m/s. La longitud de la cuerda, cuando su frecuencia fundamental es 50Hz es: A. 0.5m. B. 1m. C. 2m. D. 3m. E. 4m. 17. La velocidad de las ondas sonoras en el aire es 340 m/s. La longitud de un tubo abierto en sus dos extremos, cuando su frecuencia fundamental es 170Hz, es: A. 0.5m. B. 1m. C. 2m. D. 3m. E. 4m. 18. La velocidad de las ondas sonoras en el aire es 340 m/s. La longitud de un tubo abierto en un extremo y cerrado en el otro, cuando su frecuencia fundamental es 170Hz, es: A. 0.5m. B. 1m. C. 2m. D. 3m. E. 4m. 19. Una cuerda de 3 metros vibra con una frecuencia de 4Hz y se sabe que la velocidad de propagación de las ondas es 8 m/s. los vientres que aparecerán son: A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. E. 5. Responda las preguntas 20 y 21 de acuerdo a la siguiente información: En na cuerda vibrante de 4m de longitud, bajo tensión de 100 N y con frecuencia de 50Hz, se observan cuatro vientres. 20. La velocidad de las ondas en la cuerda es: A. 25 m/s. B. 50 m/s. C. 75 m/s. D. 100 m/s. E. 200 m/s. 21. La masa de la cuerda es: A. 10g. B. 20g. C. 40g. D. 80g. E. 100g. 22. La frecuencia más baja que se puede oir en un tubo cerrado-abierto de 1 metro de longitud es: A. 85Hz. B. 170Hz. C. 340Hz. D. 680Hz. E. 1360Hz. 23. La frecuencia más baja que se puede oir en un tubo abierto-abierto de 1m de longitud es: A. 85Hz. B. 170Hz. C. 340Hz. D. 680Hz. E. 1360Hz. 24. La velocidad de las ondas en una cuerda vibrante es 100 m / s. La longitud de la cuerda, cuando su frecuencia fundamental es 50 Hz es: A. 0.5m. B. 1m. C. 2m. D. 3m. E. 4m. 25. La velocidad de las ondas sonoras en el aire es 340m / s. La longitud de un tubo abierto en sus dos extremos, cuando su frecuencia fundamental es 170 Hz, es: A. 0.5m. B. 1m. C. 2m. D. 3m. E. 4m. 26. La velocidad de las ondas sonoras en el aire es 340m / s. La longitud de un tubo abierto en un extremo y cerrado en el otro, cuando su frecuencia fundamental es 170 Hz, es: A. 0.5m. B. 1m. C. 2m. D. 3m. E. 4m. 27. Una cuerda de 3 metros vibra con una frecuencia de 4Hz y se sabe que la velocidad de propagación de las ondas es 8m / s. Los vientres que aparecerán son: A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. E. 5. PROBLEMAS DE APLICACIÓN Para todos los problemas, la velocidad del sonido en el aire es 340 m /seg. 1. En una cuerda vibrante, la frecuencia es 200 Hz y la velocidad de propagación 100m/s. a) ¿Cuál es la distancia entre dos nodos? RTA. O.25m. b) Si la cuerda tiene una longitud de 2m, ¿Cuántos husos se verán?. RTA. 8. 2. Una cuerda de 10 gramos de masa vibra formando 5 husos a la frecuencia de 150 Hz y con una tensión de 72 Hz. ¿Cuál es la longitud de la cuerda?. RTA. 2m. 3. Una cuerda de violín de longitud 0.6m vibra formando 4 husos. La velocidad de la onda en la cuerda es 120 m / s. ¿Cuál es la longitud de onda sonora que una persona oye? RTA. 0.85m 4. Un tubo abierto-abierto tiene una frecuencia fundamental igual a la de una cuerda vibrante de 1m de largo, en la que la velocidad de propagación es 170 m / s. ¿Cuál es la longitud del tubo?. RTA. 2m. 5. Un tubo abierto-cerrado tiene una frecuencia fundamental igual a la de una cuerda vibrante de 1m de largo, en la que la velocidad de propagación es 170m / s. ¿Cuál es la longitud del tubo? RTA. 1m. INSTITUCION EDUCATIVA GENERAL SANTANDER VILLA DEL ROSARIO AREA: CIENCIAS NATURALES. ASIGNATURA: FISICA. GRADO: 11. DOCENTE: JULIO ERNESTO GOMEZ MENDOZA. JUNIO 14 DE 2015. PLAN DE PREPARACIÓN BIMESTRAL SEGUNDO PERIODO CAMPO ELÉCTRICO Las preguntas 1 a 5 se basan en la siguiente información: se consideran dos cargas q y Q situadas como se muestra en la figura. La carga q es siempre positiva. A 1. Si q = Q, la dirección del campo eléctrico en A está mejor representada por: A. B. C. D. E. 2. Si Q = - q, la dirección del campo eléctrico en A está mejor representado por: A. B. C. D. E. r q r r Q 3. Si Q = - q, la dirección del campo eléctrico en B está mejor representado por: A. B. C. D. E. 4. Si Q = - q, la magnitud de E en el punto A es: A. K.q / r2. B. 2k.q / r2. C. 2k.q / r2. D. √2.k.q / 2r2. E. 2k.q / √2.r2 5. Si Q = - q, la magnitud de E en el punto B es: K.q / r2. B. 2k.q / r2. C. 2k.q / r2. D. √2.k.q / 2r2. E. 2k.q / √2.r2 Responda las preguntas 6 a 11 de acuerdo a la siguiente información: Se consideran dos cargas q y Q situados como se muestra la figura. En A se indican las posibles direcciones de las fuerzas o de los campos eléctricos que actúan sobre A. La carga q siempre es positiva. II 6. Si q = Q y si en A se coloca una carga positiva, la dirección de la fuerza que actúa sobre A es: I A III A. I. B. II. C. III. D. IV. E. Ninguno de los anteriores. IV 7. Si q = Q y si en A se coloca una carga positiva, la dirección del campo eléctrico que actúa sobre A es: A. I. B. II. C. III. D. IV. E. Ninguno de los anteriores. q Q 8. Si q = Q y si en A se coloca una carga negativa, la dirección de la fuerza que actúa sobre A es: A. I. B. II. C. III. D. IV. E. Ninguno de los anteriores. 9. Si q = Q y si en A se coloca una carga negativa, la dirección del campo eléctrico que actúa sobre A es: A. I. B. II. C. III. D. IV. E. Ninguno de los anteriores. 10. Si Q = -q y si en A se coloca una carga negativa, la dirección de la fuerza que actúa sobre A es: A. I. B. II. C. III. D. IV. E. Ninguno de los anteriores. 11. Si Q = -q y si en A se coloca una carga negativa, la dirección de la campo eléctrico que actúa sobre A es: A. I. B. II. C. III. D. IV. E. Ninguno de los anteriores. 12. Un cuerpo de peso mg está en equilibrio en el espacio bajo la acción de un campo eléctrico vertical E. La carga del cuerpo es: 𝑚𝑔 𝐸 𝐸.𝑔 A. E. B. mg. C. . D. . E. . 𝐸 𝑚𝑔 𝑚 13. Un electrón de carga E y de masa m se encuentra dentro de un campo eléctrico uniforme vertical E. Su aceleración es: 𝑒 𝑒 𝐸 𝑒𝐸 A. . B. . C. . D. . E. emE. 𝐸 𝑚 𝑒𝑚 𝑚 14. El electrón de la pregunta anterior tiene una velocidad inicial horizontal v. Al cabo de un tiempo t, el desplazamiento horizontal del electrón es: 1 𝑒.𝐸 2 1 𝑒.𝐸 A. v.t. B. v.t + v. C. v.t2. D. . .t . E. . .t2 + v.t 2 𝑚 2 𝑚 15. Al cabo de un tiempo t, el electrón de la pregunta 8 tendrá un desplazamiento vertical de: 1 𝑒.𝐸 2 1 𝑒.𝐸 2 B. v.t. B. v.t + v. C. v.t2. D. . .t . E. . .t + v.t 2 𝑚 2 𝑚 Las preguntas 16-17-18-19 se basan en la siguiente información: Se consideran dos cargas q y Q situadas como muestra la figura. 16. Si q = Q, la dirección del campo •A eléctrico en A está mejor representada por: A. ↑ B. ↓ C. ↗ D. ↖ r 17. Si Q = -q, la dirección del campo Q q eléctrico en A está mejor representada B por. r r A. ↑ B. ⟶ C. ⟵ D. ↗ 18. Si Q = –q, la dirección del campo eléctrico en B está mejor representada por. A. ↑ B. ⟶ C. ⟵ D. ↗ 19. si Q = -q, la magnitud de E en el punto A es: A. k.q / r2. B. 2k.q / r2. √2𝑘.𝑞 C. 2k..q2 / r2. D. 2𝑟 2