f_t_septima_edicion

21.7. ¿Qué armónica aparece indicada en la figura 21.12d?
¿Qué sobretono está presente?
21.8. Hemos visto que las condiciones de frontera determinan
los modos de vibración posibles. Haga un
diagrama de la frecuencia fundamental y de los dos
primeros sobretonos en el caso de una varilla vibratoria
(a) sujeta por uno de los extremos y (b) sujeta
por su punto medio.
21.9. Una cuerda al vibrar tiene una frecuencia fundamental
de 200 Hz. Si su longitud se reduce en una cuarta
parte, ¿cuál será la nueva frecuencia fundamental?
¿Se ha alterado la rapidez de la onda al acortar la
cuerda? Suponga que la tensión es constante.
21.10. Muestre gráficamente la superposición de dos ondas
que viajan en la misma dirección. La amplitud de
la segunda onda es igual a tres cuartas partes y la
longitud de onda es igual a la mitad de las que corresponden
a la primera onda.
21.11. En un experimento realizado con la cuerda vibratoria,
un extremo de ésta se unió a la punta de un vibrador
y el otro extremo se hizo pasar por una polea.
Se usaron pesas suspendidas para producir la frecuencia
fundamental y los tres primeros sobretonos.
¿Cuál será el efecto del estiramiento de la cuerda en
el cálculo de la frecuencia producida?
Problemas
Sección 21.1 Ondas mecánicas, Sección 21.2 21.3.
Tipos de ondas, Sección 21.3 Cálculo de
la rapidez de onda. Sección 21.4 Movimiento
ondulatorio periódico
21.4.
21.1. Una onda transversal tiene una longitud de onda de
30 cm y vibra con una frecuencia de 420 Hz. ¿Cuál
es la rapidez de esta onda? Resp. 126 m/s
21.2. En un muelle, una persona cuenta los choques de
una ola cuando las crestas golpean un poste. Si es- 21.5.
cucha 80 choques en 1 min y una cresta en particular
recorre una distancia de 8 m en 4 s, ¿cuál es la
longitud de una sola ola?
Lafigura21.13 muestra una onda transversal. Calcule
la amplitud, la longitud de onda, el periodo y la rapidez
de la onda si ésta tiene una frecuencia de 12 Hz.
Resp. 12 cm, 28 cm, 83.3 ms, 3.36 m/s
En el caso de la onda longitudinal de la figura 21.13,
halle la amplitud, la longitud de onda, el periodo y
la rapidez de la onda si ésta tiene una frecuencia de
8 Hz. Si la amplitud se duplicara, ¿cambiaría cualquiera
de los demás factores?
Un alambre de metal de 500 g tiene una longitud de
50 cm y está bajo una tensión de 80 N. ¿Cuál es la
rapidez de una onda transversal en ese alambre?
Resp. 8.94 m/s
y (cm)
y (cm )
■*
Figura 21.13 Longitud de onda, velocidad y amplitud de una onda transversal y una onda longitudinal (A = 12 cm y A = 28 cm).
438 Capítulo 21 Resumen y repaso