MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

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1 ÁREA DE FÍSICA GUÍA DE APLICACIÓN TEMA: FENÓMENOS ONDULATORIOS GUÍA: 1201 ESTUDIANTE: FECHA: MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE En las preguntas 1 a 10, el enunciado es una afirmación seguida de la palabra porque y una razón o justificación. Marque en una tabla de respuestas elaborada así: A B C D E Si la afirmación y la razón son verdaderas y la razón es una explicación de la afirmación. Si la afirmación y razón son verdaderas, pero la razón no explica la afirmación. Si la afirmación es verdadera y la razón es falsa. Si la afirmación es falsa y la razón es verdadera. Si la afirmación y la razón son falsas. 1. Todo movimiento periódico es armónico simple porque éste se repite en intervalos iguales de tiempo con las mismas características y es producido por fuerzas recuperadoras. 2. Todo movimiento armónico simple es periódico porque se repite en intervalos iguales de tiempo con las mismas características y es producido por fuerzas recuperadoras. 3. En un M.A.S el período depende de la amplitud porque a mayor amplitud mayor velocidad adquiere el cuerpo. 4. En un M.A.S la velocidad es máxima en los puntos de retorno porque allí la fuerza recuperadora es máxima. 5. La aceleración en un M.A.S siempre tiene sentido contrario a la elongación porque la aceleración tiene el mismo sentido de la fuerza recuperadora. 6. En el movimiento de un péndulo simple el período depende de la masa que oscila, porque el tiempo que gasta en realidad una oscilación aumenta al aumentar su masa. 7. El período de un péndulo es directamente proporcional a la longitud porque T=2 (l/g) 8. En un M.A.S se conserva la energía mecánica del sistema porque la energía potencial elástica que posee en los puntos de retorno es igual a la energía cinética que posee en la posición de equilibrio. 9. En un M.A.S la aceleración es máxima en los puntos de retorno porque la fuerza recuperadora es máxima. 10. Si la masa que oscila suspendida de un resorte se duplica, entonces su período se duplica porque el péndulo de vibración de una masa recuperadora es máxima. Marque x en la respuesta correcta: 11. En un movimiento armónico siempre se cumple que, mientras aumenta la elongación: a. Disminuye la velocidad.

2 B. Aumenta la velocidad. C. Disminuye la aceleración. D. Ninguna de las anteriores. 12. En un resorte se duplica la deformación, entonces la fuerza recuperadora: A. Se duplica. B. Se reduce a la mitad. C. No varía. D. Se cuadruplica. E. Ninguna de las anteriores. 13. Si la masa que oscila suspendida de un resorte se cuadruplica, entonces el período: A. Se cuadruplica. B. Se duplica. C. Se reduce a la cuarta parte. D. Se reduce a la mitad. 14. El tiempo mínimo que necesita una partícula dotada de M.A.S en estar en la posición x = a/2 es: A. T/2 B. T/3 C. T/6 D. T/ La elongación de una partícula dotada de M.A.S es un tiempo t = t/4 es: A. 0 B. A C. A/2 D. A/4 16. En un M.A.S la energía cinética es igual a la energía potencial en el punto x: a. x: A/2 b. x: A 2 c. x: A/ 2 d. x: A 17. Si la longitud de un péndulo se reduce a la mitad, el nuevo período será: a. T/2 b. 2T c. 2 T d. T/ Para reducir a la mitad el período de un péndulo, la longitud se debe: A. Reducir a la mitad B. Duplicar. C. Cuadruplicar. D. Reducir a la cuarta parte. 19. Un cuerpo que se mueve con M.A.S tiene máxima velocidad en la: A. Posición de equilibrio. B. Máxima elongación. C. Amplitud. D. Mitad de la amplitud. 20. Un cuerpo que se mueve con M.A.S tiene aceleración máxima en la: A. Amplitud; x = a B. Posición de equilibrio; x = o C. Cuarta parte de la amplitud; x = a/4 D. Mitad de la amplitud; x = a/2 En las preguntas 21 a 25 decida si las informaciones I a II son suficientes o necesarias para resolver el problema. Marque en la tabla de respuestas, así: A Si solamente es necesaria la información I. B Si solamente es necesaria la información II. C Si las informaciones I y II son necesarias. D Si cualquier información I o II es suficiente. E Si con las informaciones I y II no es suficiente. 21. Se puede conocer el período de oscilación de un péndulo si se sabe que: I. Su longitud es de 1.5 m II. Oscila en la Luna, donde la gravedad es un sexto de la terrestre. 22. Calcular la velocidad de una partícula que oscila con M.A.S si se conoce: I. La amplitud igual a 12 m II. El período igual a 1.2 s 23. Calcular la velocidad máxima que adquiere una masa de 1 kg atada a un resorte, si se sabe:

3 I. La constante del resorte k = 2n/m. II. Se desplaza 30 cm de la posición de equilibrio. 24. Calcular la energía potencial elástica inicial de una partícula de 0.2 kg de masa que oscila con M.A.S ligada horizontalmente a un resorte, si se sabe: I. La velocidad máxima de la partícula es de 20 m/s II. La constante del resorte k = n/.m. 25. Calcular la longitud de un péndulo si se conoce: I. Realiza 12 oscilaciones en 4 segundos. II. Oscila en la superficie lunar. MOVIMIENTO ONDULATORIO Las preguntas 1 a 11 son de afirmación y razón, y se contestan de acuerdo con los criterios expresados a continuación. A B C D E Si la afirmación y la razón son verdaderas y la razón es una explicación de la afirmación. Si la afirmación y razón son verdaderas, pero la razón no explica la afirmación. Si la afirmación es verdadera y la razón es falsa. Si la afirmación es falsa y la razón es verdadera. Si la afirmación y la razón son falsas. 1. Una onda cuando cambia de medio de propagación se refracta porque la frecuencia de la onda varía. 2. Las ondas transversales se polarizan porque se pueden reducir los planos de vibración a uno solo. 3. Cuando las ondas chocan contra un obstáculo, se reflejan porque la dirección de propagación cambia. 4. Las ondas electromagnéticas son longitudinales porque no se pueden polarizar. 5. Al producir ondas estacionarias en un resorte, la velocidad de propagación depende de la frecuencia porque v = λ * f 6. La velocidad de propagación de las ondas en un resorte es directamente proporcional a la tensión, porque a mayor tensión mayor velocidad. 7. El sonido es una onda mecánica porque necesita de un medio para propagarse. 8. Cuando una onda se refracta la razón entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es igual a la razón de las velocidades, porque el medio de propagación no ha cambiado. 9. El movimiento de una pelota que se mueve cerca a la superficie terrestre es ondulatorio porque la pelota rebota y se refracta. 10. Al interferir dos ondas con igual amplitud y diferente longitud de onda, la onda resultante se destruye porque es imposible producir dos ondas con diferente longitud de onda en un mismo medio. 11. Las ondas que se producen en la superficie del agua son transversales porque las partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación. En las preguntas 12 a 20 marque x en la respuesta correcta. 12. En un resorte de 6 metros de longitud se producen ondas estacionarias cuando realiza 8 oscilaciones cada 4 segundos. Si en la oscilación se observa 4 nodos, la longitud de onda es: a. 2 m b. 4 m c. 6 m d. 8 m e. 10 m 13. La velocidad de propagación de las ondas en el resorte del problema anterior es:

4 a. 2 m/s b. 4 m/s c. 6 m/s d. 8 m/s e. 10 m/s 14. Se llama longitud de onda a: a. La distancia entre dos nodos consecutivos. b. La distancia recorrida por la onda en un segundo. c. La distancia recorrida por la onda en un período. d. El número de oscilaciones en la unidad de tiempo. e. El número de oscilaciones en un período. 15. 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 e. v/4 16. En una onda longitudinal el fenómeno físico que no se cumple es: a. Reflexión b. Refracción c. Interferencia d. Difracción e. Polarización 17. Si con cierta tensión T, las ondas de un resorte se propagan con velocidad v, si la tensión se cuadruplica la nueva velocidad será: a. v b. 2v c. 4v d. v/2 e. v/4 18. El cambio en la curvatura de la onda que se produce cuando ésta pasa a través de un orificio recibe el nombre de: a. Reflexión b. Refracción c. Difracción d. Interferencia e. Polarización 19. El fenómeno de refracción se produce cuando: a. La onda choca contra un obstáculo. b. La onda cambia de medio. c. La onda pasa a través de un orificio. d. La onda reduce los planos de vibración a uno solo. e. Las ondas se encuentran en un mismo punto de espacio. 20. Al producir ondas circulares en la superficie del agua, las líneas nodales de interferencia se producen cuando: a. La interferencia es constructiva. b. La interferencia es destructiva. c. Interfieren cresta con cresta. d. Interfiere valle con valle. e. Ninguna de las anteriores. Las preguntas 21 a 25 se resuelven de acuerdo con el siguiente criterio: A B C D E Si 1 y 2 son verdaderas Si 1 y 3 son verdaderas Si 2 y 4 son verdaderas Si 3 y 4 son verdaderas Si 1 y 4 son verdaderas. 21. Si se producen ondas estacionarias en un resorte, la velocidad de propagación de las ondas es v, al duplicar la frecuencia: 1. La longitud de la onda se reduce a la mitad. 2. La velocidad no cambia. 3. La longitud de onda se duplica. 4. La velocidad se duplica. 22. El sonido es una onda de tipo: 1. Mecánico. 2. Electromagnético 3. Longitudinal 4. Transversal 23. En la siguiente ilustración de una onda:

5 1. La longitud de onda son 2 m 2. La amplitud es 1 m 3. La longitud de onda son 4 m 4. La amplitud es 0.5 m K= 21 m = 100 kg 24. Si las partículas del medio vibran paralelamente a la dirección de propagación de ondas, entonces la onda es: 1. Mecánica 2. Pulso 3. Transversal 4. Longitudinal 25. Cuando una onda pasa a través de un orificio: 1. La curvatura de la onda cambia. 2. La velocidad de la onda cambia. 3. El punto de frente de la onda es un nuevo generador de onda. 4. La onda se refleja. 26. Definir, graficar un ejemplo y dar la formula si la hay, de: K = 7, 32 m = 5, 3 kg K = 100 m = 11kg Período Onda Ciclo Amplitud Movimiento oscilatorio Frecuencia Frecuencia angular 27. Graficar la onda y graficar la ecuación para los siguientes sistemas: K K = 10 m = 2 kg

6 28. Graficar las ondas que corresponden a las siguientes ecuaciones: X(t) = 8cos (10t - 90º) X(t) = 7sen (40t - 45º) X(t) = 5cos (0,037t + 2π/3) X(t) = 8sen (4t + 90º)