EVENTOS ONDULATORIORESPONDA A LAS PREGUNTAS 1 A 3 DE ACUERDO CON EL SISTEMA ESQUEMATIZADO EN LA FIGURA 1. 2. A es un tubo hueco tapado en su extremo inferior por una membrana que puede vibrar. En la membrana se cuelga un hilo con un pequeño bloque 1 que apenas toca la superficie del agua de la cubeta, como se ilustra en la figura. Si un tambor se golpea cerca al extremo abierto del tubo, se generan ondas sonoras. Dado esto el bloque 1 A. oscila de derecha a izquierda B. oscila hacia arriba y hacia abajo C. se mueve rotando sobre su propio eje D. no se mueve 3. En el otro extremo de la cubeta, se cuelga del resorte B el bloque 2 que apenas toca el agua, como se ilustra en la figura 1. Al golpear el tambor cerca al tubo que está en el otro extremo, el bloque 2 A. no se mueve B. se desplaza hacia adelante quedando el resorte inclinado a un ángulo fijo, como se ilustra en la figura 2 C. oscila verticalmente de arriba hacia abajo D. oscila horizontalmente de-derecha la izquierda Finalmente se coloca una pequeña pluma en medio del resorte que toca con su punta un rollo de papel que gira constantemente tal como se ilustra en la figura, Al golpear el tambor cerca al extremo del tubo, la pluma registra en el papel RESPONDA LAS PREGUNTAS 4 AL 6 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. La siguiente es la gráfica de la posición (x) como función del tiempo de una esfera que se mueve sobre una línea recta. 4. De la gráfica se concluye que la longitud total recorrida por la esfera entre t = 0 y 5 segundos es: A. 0 B. 0,2 m C. 0,1 m 7. En un MAS cuando la partícula pasa por el centro del circulo tiene una velocidad de cm/s y cuando está en 2 el extremo su aceleración es 10/3 cm/s . ¿Cuál es su período? A. 3 s 5 B. 5 s 3 C. 3 2 s 5 D. 5 2 s 3 D. 0,5 m 8. Una esfera suspendida de un hilo se mueve pendularmente como lo indica la figura 1. Cuando pasa por su punto más bajo el hilo se revienta. La trayectoria descrita por la esfera es la mostrada en: 5. La posición de la esfera en t = 5 segundos es A. 0 B. 0.2 m C. 0,1 m D. 0.5 m 6. La velocidad de la esfera en m/s a los 7,5 s, es de: A. 50 B. 50 C. 0,2 50 D. 0,2 5 En su altura máxima la distancia que separa la esfera del techo es igual a: 17. 2 B. El primer sistema posee una constante elástica k1 y se estira una distancia A1 y el segundo tienen una constante λ2 y se estira el doble que el primero. Si un cuerpo de masa m describe un movimiento armónico simple entre x = . 18. la energía cinética. de las siguientes la expresión que expresa todas las rapideces posibles para que 1 choque con 2 es: A. En el punto 0 hay una barra delgada que la obliga a moverse en la trayectoria mostrada. La aceleración gravitacional en la superficie de ese 2 planeta es igual a (g terrestre = 10 m/s ) 2 2 2 2 A. porque: A. D. como lo muestra la figura. la nueva frecuencia es: A. RESPONDA LAS PREGUNTAS 10 Y 11 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. Se tienen dos sistemas masa-resortes como muestra la figura. 2 2 D. La esfera 1 se mueve con velocidad constante a lo largo del eje X dirigiéndose al origen. obtiene que la gravedad del planeta es mayor en comparación con la Tierra.0 m/s C. 0. igual a f D. f/2 11. cero en el instante t=3s y máxima en los instantes t=4s y t=5s B.0 m/s B. su Período de oscilación es de: A. Un astronauta desea medir la gravedad de un planeta usando un péndulo simple que cumple la ecuación. B. cuya posición de equilibrio es el origen. D. En el eje Y oscila otra esfera. atados por una esfera pequeña de masa m. Las masas para los dos sistemas son iguales. B. en un cilindro sin fricción de longitud 2x como se indica en la figura 1. 2. Se lleva ese péndulo a un planeta en donde su período de oscilación es igual a 2T. C. 1 1 s 4 B. 2 s 21. Cuando el astronauta realiza el experimento con el mismo péndulo. El segundo sistema masa-resorte tiene un periodo de oscilación (T) dos veces mayor que el primero. 2. Cuando la esfera alcance la máxima altura en B su rapidez vale: B.RESPONDA LAS PREGUNTAS 9 Y 10 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. C. 4 E. A2 es el doble A1 y no importa los valores de las constantes elástica. 4L T Los sistemas masa-resorte cumplen la ecuación . con período T. L 2T B. Un objeto con movimiento armónico simple ocupa 20 veces la posición de equilibrio durante 20 s.5 m/s 13. es igual a A. 1. 1 s D.5 Hz 10. De las siguientes. La máxima rapidez que puede tener 1 para que choque con 2. igual en los instantes t=1s y t=2s . la grafica que ilustra cualitativamente la rapidez de la esfera mientras se desplaza desde A hasta B. B. El péndulo es más liviano y su periodo es menor. 1 Hz RESPONDA LAS PREGUNTAS 17 Y 18 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. Una esfera m se une al extremo de una cuerda de longitud l para formar un péndulo en un sitio donde la gravedad es g. En el punto más bajo de velocidad de la esfera es V.A y x = A. la masa se debe multiplicar por el siguiente factor: A. es máxima. L 2nT B. C. máxima en los instantes t=4s. Cuando en un sistema masa-resorte se desea incrementar el periodo al doble. 2L nT D. 4 2 20. energía potencial. La frecuencia de oscilación. Sobre la superficie terrestre el período de oscilación de un péndulo es T. la cuerda de longitud L. 20 m/s 19. L T 2L C. 1 1 s 2 C. A. 1 está en X = . 15. 4L nT 16. T D. RESPONDA LAS PREGUNTAS 21 A 23 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. cero en los instantes t=1s y t=5s y máxima en los instantes t=2s y t=4s C. El péndulo es más liviano y su periodo es mayor. D. k1 es cuatro veces k2 sin importar los valores de A1 y A2. La esfera de un péndulo se suelta desde la posición A indicada en la figura. 2f B. D.0 m/s D. Inicialmente. 20. se cambia por otra de longitud 4L. El tiempo que tarda en ir del punto 1 al punto 2 es 1 segundo. t=3s y t=5s D. 0 B. Siendo n un entero. De la gráfica que ilustra la posición del bloque contra el tiempo se concluye correctamente que la rapidez del bloque es A. 2 Hz C. k1 tiene que ser el doble de k2 sin importar los valores de A1 y A2. D. El péndulo es más pesado y su periodo es mayor. Ese resultado se puede explicar porque: A. L nT C. Un bloque sujeto a un resorte oscila verticalmente respecto a su posición de equilibrio. En el péndulo anterior. se cumple que en el punto O. 2 C. Comparada con la frecuencia de oscilación f.L 14. El péndulo esquematizado en la figura oscila entre los puntos 1 y 2. 5. como función del tiempo es: 12. 9. 10. C. 20. f. Dos resortes idénticos cuya constante elástica es k y longitud natural es x se introducen. su aceleración. la presión sobre él. A2 es el doble A1 y k1 tiene que ser cuatro veces k2. cuando 2 está en el origen. del péndulo es: A. f/4 C.5 Hz B. El péndulo es más pesado y su periodo es menor. el agua que inicialmente se encontraba en reposo. Su período de oscilación es: oscilar 23. una capa superficial de agua que puede vibrar. En una cuerda 1. La masa oscila debido únicamente a su peso. B. D. Sobre las ondas así generadas. la energía que la piedra le trasmite al agua. es correcto afirmar que en relación a una guitarra normal: A. el agua que inicialmente se encontraba en reposo. C. la energía que la piedra le transmite al agua. Fi = fuerza ejercida por el resorte de la izquierda) La perturbación que se produce en el punto donde cae la gota se propaga a lo largo de la superficie del agua. C. LA CUBETA DE ONDAS En una cubeta de ondas una esfera movida por un motor toca el agua en el punto O 10 veces por segundo generando ondas circulares que se propagan como se muestra en la siguiente figura. únicamente la III RESPONDA LAS PREGUNTAS 24 Y 26 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. Un flautista hace sonar su instrumento durante 5 segundos en una nota cuya frecuencia es de 55 Hz. Cuando David lanza una piedra al agua de un lago. aumentar la densidad de partículas en el recipiente. Son correctas: A. velocidad de propagación Si una onda luminosa oscila en la dirección indicada por las flechas (ver figura). C. Se genera en la cubeta una corriente de agua en la dirección mostrada en las figuras con una velocidad Vc igual a la velocidad de propagación Vp de las ondas. la frecuencia es independiente de la profundidad pero la longitud de onda depende de la profundidad. Suponga que el cilindro se coloca verticalmente. 30. 0. conocida como el eje de transmisión p. Lo que se propaga por el lado es A. se produce una onda que se aleja de la fuente y finalmente desaparece. 31. 30 . únicamente la I B. la rapidez de propagación de la perturbación depende únicamente del tamaño de la gota que cae. aumentar la frecuencia de la onda emitida. el aire que se encuentra entre dos capas de agua. D. De las siguientes afirmaciones. La figura en la que se señalan correctamente la amplitud de la onda (A). 26. 33. la perturbación avanza hacia las paredes del recipiente sin que haya desplazamiento de una porción de agua hacia dichas paredes. B. Lo que se propaga por el lago es: A.01 cm 27. La posición de equilibrio de la masa está debajo de la mitad del cilindro. C. El número de longitudes de onda que emite la flauta en este intervalo de tiempo es: A. B. 34. A. el eje de transmisión p debe ir como se indica en la figura. En esta situación. 66 D. la longitud de onda es independiente de la profundidad del agua pero la frecuencia varía con la profundidad. disminuir la densidad de partículas en el recipiente. para no obtener luz a la salida del polarizador. La caja de la guitarra tiene una forma que favorece la resonancia del aire con la onda sonora producida por la cuerda de la guitarra. 10 cm B. 11 C. una capa superficial de agua que puede vibrar. D. Si se aumenta el desplazamiento vertical de la esfera es correcto afirmar que con respecto a las anteriores las nuevas ondas generadas tienen mayor. La masa permanece en reposo en la mitad del cilindro. 25. Si se quiere que la onda se propague con mayor velocidad. 24. D. D. C. la frecuencia de la onda disminuye aumentando el tono del sonido percibido. longitud de onda. C. Al lanzar una piedra al agua. 32. Las siguientes son fotografías de la cuerda en un instante dado. La esfera se desplaza una distancia d hacia la derecha como se indica en la figura 2. sujeta a una tensión T se generan ondas armónicas de frecuencia f = 3Hz. la velocidad de propagación de la onda aumenta variando la intensidad del sonido percibido. III. la perturbación no avanza. la longitud de onda (λ) y la dirección de propagación (→) es: 22. En la cubeta la velocidad de propagación de las ondas depende de la profundidad del agua. 1 cm C. la frecuencia y la longitud de onda son independientes de la profundidad del agua en la cubeta. la II y la D. D.21. Supongamos que la guitarra tuviera una caja cuadrada en lugar de la caja actual. cambiando la intensidad del sonido producido. la longitud de onda y la frecuencia dependen de la profundidad del agua en la cubeta. ¿Cuál diagrama muestra mejor la configuración de los frentes de onda un tiempo después? 28. 29. Amplitud. 1/10 cm D. En estas condiciones la esfera puede horizontalmente. disminuir la frecuencia de la onda emitida. (Fd = fuerza ejercida por el resorte de la derecha. el aire que se encuentra entre dos capas de agua. la longitud de onda del sonido disminuye modificando el tono del sonido escuchado. Un polarizador lineal es un dispositivo que permite únicamente el paso de la luz que oscila paralela a una dirección definida. si el líquido en el que cae la gota no es agua. I. D. puede decirse que A. Frecuencia. Los vectores que representan las fuerzas ejercidas por los resortes son. C. B. la porción de agua afectada por el golpe de la gota se mueve hacia las paredes del recipiente. se debe A. se produce una onda que sale de la fuente y finalmente desaparece. 275 B. las tres C. B. II. Si la velocidad de propagación es de 10 cm/s. se puede afirmar que: A. Se coloca un parlante en una pared interna del recipiente y se observa que las partículas oscilan longitudinalmente de acuerdo con la onda sonora aplicada. la amplitud del movimiento de las partículas del aire es menor. B. B. la longitud de onda será: A. 35. La figura 1 muestra las formas de las ondas en el lago. La cubeta que se muestra en la figura se usa para realizar un experimento con ondas. B. 0. mecánica. 1 m. Comparando las características de las ondas generadas en el agua y en el aceite se puede afirmar que las que se generan en agua se propagan con: A. menor en 2 que en 1 47. el detector A tiene mayor diámetro que el detector B. 4 D. En dos bandejas 1 y 2 idénticas se sueltan dos piedritas a intervalos iguales de tiempo. Esta onda de sonido emitida es de naturaleza A. Las ondas tienen amplitudes iguales. mayor velocidad que la de la señal emitida. La figura que mejor ilustra las formas de las ondas generadas en las superficie de los fluidos. para transmitirse. D. 100 m. En una cuerda 1. 37. 48 veces C. La figura que ilustra las formas de las cuerdas en un instante dado es: 42. C. La cubeta tiene dos Un punto en el que se puede ubicar un minuto corcho de tal forma que no se mueva es: A. porque el volumen de la columna de agua sobre ambos detectores es igual. La longitud de onda de estas perturbaciones es igual a: A. dispersa y se refracta. refleja y se absorbe. es igual que la registrada por B. porque la profundidad a la que se encuentran ambas superficies es igual.2 s después de haber arrojado la primera esfera la cantidad de frentes de onda que observa es: A. refracta y se refleja. Para afinar la cuerda más gruesa de cierta guitarra. menor rapidez que las ondas en la bandeja 2 RESPONDA LAS PREGUNTAS 39 Y 40 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. D. Una estación emite ondas sinusoidales de radio de 1 MHz de frecuencia. La bandeja 1 está llena con agua y la bandeja 2 con miel. 10 D. CONTESTE LAS PREGUNTAS 37 Y 38 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. igual que la registrada por B. el robot emite una onda hacia un centro de control en tierra. Una vez sumergido. D. porque. mecánica. Tal comportamiento se explica. la energía requiere de las moléculas de agua. C. Se generaron dos ondas circulares de igual amplitud (a) y frecuencia (f) en un lago. Una persona deja caer periódicamente esferas sobre un punto de la superficie de una piscina. B. porque el volumen de agua sobre la superficie de B es mayor. B. Teniendo en cuenta que la densidad lineal de masa de la cuerda gruesa de esta guitarra es tres veces la de la delgada. sujeta a una tensión T se generan ondas armónicas de frecuencia f = 3Hz. El robot submarino emite un haz de luz que se atenúa con la distancia hasta que desaparece totalmente. A. igual longitud de onda que las ondas en la bandeja 2 D. 0. 48. porque en el agua la luz se A. 9 B. la tensión a la que debe ser sometida la cuerda gruesa para afinarla es. es necesario ajustarla para que vibre con 1/4 de la frecuencia de la cuerda más delgada. 3/16 veces 43. porque la energía se transmite a través de una señal que oscila transversalmente a la propagación. la presión sobre el robot es A. B. 3 . Simultáneamente se toman fotografías de cada bandeja. 20 m. menor en 1 que en 3. La distancia entre la estación transmisora y la base repetidora debe ser. B. es menor que la registrada por B. Si el largo ancho y alto del robot son muy pequeños en comparación con la profundidad alcanzada. B. respecto a la tensión de la delgada: A. Los círculos representan las crestas de las ondas. C. C.36. Teniendo en cuenta que la velocidad del sonido en el agua es mayor que la velocidad del sonido en el aire y que la altura del sonido no cambia cuando la onda cambia de medio. 150 m RESPONDA LAS PREGUNTAS 44 Y 48 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. 300m B. La presión que registra el detector A A. mayor longitud de onda que las ondas en la bandeja 2 C. D. es menor que la registrada por B. En otra cuerda 2 idéntica y sujeta a la misma tensión que la cuerda 1 se genera una onda con frecuencia 2Hz. es: 44. electromagnética. 600 m C.1 40. igual en 1 que en 3. menor frecuencia que la señal emitida. 7 C. 39. Después de 2 s observa que se han formado 20 frentes de onda y que la rapidez de avance de ellos es de 10 m/s. dispersa y se absorbe. 0 B. electromagnética. C. mayor frecuencia que las ondas en la bandeja 2 B. mayor en 3 que en 4. menor longitud de onda que la señal emitida. C. Se ha de ubicar una base repetidora en un punto tal que cuando la antena repetidora reciba la cresta inmediatamente anterior. mayor amplitud que la señal emitida. porque la energía se transmite a través de moléculas de agua que vibran hacia arriba y hacia abajo. 3/4 veces D. la señal detectada por el centro de control en tierra se caracteriza por tener A. 45. D. 4 veces B. 2 C. 41. porque la fuerza de la columna de agua sobre la superficie B es menor. Dos detectores de presión A y B de forma circular se encuentran en la cara superior del robot. 75 m D. 5 m. 49. D. 46. Un pequeño robot submarino lleva un dispositivo que permite filmar bajo la superficie del cómo se muestra en la figura. porque la energía se transmite a través de una señal que oscila paralelamente a las compresiones del medio. 38. 55. RESPONDA LAS PREGUNTAS 54 AL 56 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. A partir de la gráfica se puede concluir que la frecuencia natural de oscilación del puente está entre A. Si la frecuencia con la que gira el estroboscopio también es f. RESPONDA LAS PREGUNTAS 58 AL 59 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. opone más resistencia al paso de corriente. aumente la intensidad del sonido B. disminuya la sonoridad de la música. la onda de frecuencia más alta que se emitió durante la prueba. C. dicha esfera puede moverse sobre la cubeta. En uno de los equipos de amplificación aparece una etiqueta que dice “20. pone en corto el sistema. D. 56. Esto quiere decir que: A. Fernando observa a través del estroboscopio una lámpara que emite luz permanentemente y con cierta frecuencia f emite un destello de luz de mayor intensidad. Durante la prueba. la energía por unidad de tiempo que suministra el amplificador es de 20. 1500 y 1900 MHz.000 Watts.secciones separadas por una fina membrana. Es correcto afirmar que inicialmente: A. un motociclista y un carro de policía. Una sección tiene agua y una barrera con una pequeña ranura. 50. D. 57. Carlos y Fernando han organizado una fiesta donde el sistema donde el sistema de sonido tendrá potentes amplificadores y la iluminación contara con lámparas de destellos. la estructura del puente sufrió mayor daño al recibir las ondas de frecuencia 1000 Mhz debido a que esta es: A. III. la I y la II son correctas. B. C. las ondas tienen amplitudes iguales. B. 59. aumente la intensidad del sonido. Sobre la cubeta hay una esfera que oscila verticalmente y toca levemente el agua. En otra cuerda 2 idéntica y sujeta a la misma tensión que la cuerda 1 se genera una onda con frecuencia 2Hz.000 Watts. produce más voltaje por unidad del tiempo. 500 y 1000 Mhz. la resistencia por unidad de longitud del amplificador es de 20. sujeta a una tensión T. C. f = fo y después f aumenta B. aumente la frecuencia del sonido. D. encendida brevemente y después apagada. solo la III es correcta. De las anteriores afirmaciones se puede decir que: A. encendida cada dos vueltas del estroboscopio. La frecuencia del sonido que escucha el peatón es mayor a la que percibe el conductor del auto. aumente la frecuencia del sonido C. En el instante to. conduce potencia más fácilmente. f = fo y después f disminuye C. caso en el cual la oscilación del puente es máxima. El cable de conexión del amplificador se ha perdido y Carlos usa un cable del mismo material pero más delgado para reemplazar el original. La velocidad de propagación del sonido es mayor dentro del auto que fuera de él. C. C. Fernando ha llevado a la fiesta un estroboscopio. El objeto es un disco con una ranura que gira alrededor de un eje central. encendida dos veces por vuelta del estroboscopio. Un peatón en reposo escucha el sonido de la bocina de un auto que se aproxima a él. 100 y 500 MHz D. Para comprobar la resistencia de un puente ante movimientos bruscos se envían ondas de ultrasonido de diferentes frecuencias que generan movimiento armónico en éste. disminuya el volumen de la música. la II y la III son correctas. puede deducirse que Fernando a través del estroboscopio verá la luz A. B. En una prueba particular se obtuvieron los datos registrados en la siguiente gráfica. disminuya el volumen de la música 51. La figura que ilustra las formas de las cuerdas en un instante dado es: 52. se hacen tres afirmaciones: I. Para el peatón. En una cuerda 1. después f aumenta hasta ser f =2 f o 53. la longitud de onda del sonido es menor que para el conductor. Al pasar los frentes de onda por la ranura en la barrera la forma que se observa es la de la figura 54.000 Watts”. El animador de la fiesta hace que un disco gire más rápido de lo normal para acelerar la música. D. como se observa en la figura. El animador de la fiesta hace que un disco gire más rápido de lo normal para acelerar la música.000 Watts. en cualquier dirección. a corriente eléctrica que consume el equipo es de 20. C. solo la II es correcta. Con respecto al cable original el cable delgado se calienta debido a que: A. En relación con este efecto. la sirena del carro de policía empieza a emitir un sonido escuchado por el motociclista es f. EN LA FIESTA. B. se generan ondas armónicas de frecuencia f=3Hz. el voltaje del amplificador puede suministrar una descarga de 20. disminuya la sonoridad de la música D. II. B. Con esto logra que: A. Sobre una carretera recta se mueven con igual rapidez y en la misma dirección. D. 58. El puente exhibe el fenómeno de resonancia cuando la frecuencia de la onda emitida se acerca a la frecuencia natural de oscilación del puente. Con esto logra que: A. . encendida intermitentemente sin destellos. B. La velocidad de propagación del sonido relativa al peatón es mayor que relativa al conductor. f = fo y f permanece constante D.000 Watts. 1000 y 1500 MHz. f = 0. igual en las tres cuerdas B. ambas son correctas. ninguna de las dos es correcta. D. generando una onda armónica que se propaga a lo largo del lazo. conformando un lazo tensionado como ilustra la figura. Dos cuerdas de igual longitud y distinto material están sometidas a la misma tensión. RESPONDA LAS PREGUNTAS 61 AL 63 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. f /3 63. Recuerde que V T donde T es la tensión de la cuerda. Se unen tres cuerdas inelásticas y de densidades lineales µ. 3f D. mayor en la cuerda 3 62. La mano se mueve de arriba-abajo con frecuencia f. la frecuencia más cercana a la frecuencia natural del puente. C. La amplitud de la onda en la cuerda 2 es menor que en la 1. se hacen las siguientes afirmaciones: I. mayor en la cuerda 1 C. T la tensión de la cuerda. 61. Dado que las cuerdas están igualmente tensionadas. se puede concluir que la velocidad de propagación es: A. La frecuencia de la onda en la cuerda 3 vale: A. f B. sólo la II es correcta. la onda que se emite con mayor amplitud. II. y µ la densidad lineal de masa. porque la longitud de onda en la cuerda 1 es mayor que en la cuerda 2. mayor en la cuerda 2 D. Estas cuerdas oscilan con la misma frecuencia en los modos ilustrados a continuación: Teniendo en cuenta que la longitud de onda (l) de una cuerda tensada está dada por 1 f T donde f es la frecuencia de la onda. B. Los diagramas que ilustran adecuadamente la propagación de un pulso a lo largo del lazo son los indicados en: . D. 60.B. La cuerda 2 es más pesada que la 1 porque la longitud de onda en la cuerda 2 es menor que la cuerda 1. 4µ y 9µ respectivamente. C. la frecuencia promedio de toda la prueba. sólo la I correcta. 9f C. A.