Problema de prueba
Este problema es una variante de C2-P01 — La foto instantánea de una onda — mismo prerrequisito y habilidad, con otro enunciado y otros números. Se usa para comprobar si esa ficha está realmente dominada, no para practicarla de nuevo.
Prerrequisitos
- V=fλ
- Un gráfico desplazamiento-DISTANCIA es una "fotografía" de la onda en un instante (de él se lee λ)
- Un gráfico desplazamiento-TIEMPO en un punto fijo da el periodo T; f=1/T
Una onda progresiva de periodo temporal 0,25 s se desplaza a través de un medio. El gráfico muestra, para un instante concreto, la variación del desplazamiento de las partículas del medio con la distancia. Periodo T = 0,25 s
a
Determine la longitud de onda λ a partir del gráfico.
[1]
b
Calcule la frecuencia f de la onda.
[1]
c
Calcule la rapidez de la onda.
[2]
d
Indique si esta onda es necesariamente transversal, necesariamente longitudinal, o si no se puede determinar con la información dada. Justifique su respuesta.
[1]
Pistas progresivas
- 1General — no confunda los dos tipos de gráfico de ondas: este es "desplazamiento frente a distancia" (una foto fija), no "desplazamiento frente a tiempo". De aquí se lee λ directamente, no T.
- 2Apartado a) — busca la distancia entre dos puntos equivalentes consecutivos del gráfico (por ejemplo, de un máximo al siguiente máximo, o de un cruce por cero al siguiente cruce en el mismo sentido).
- 3Apartado a), cuidado — el gráfico muestra TRES ciclos completos a lo largo de los 2,4 m del eje. λ es la longitud de UN solo ciclo, no la longitud total del eje.
- 4Apartado a), cifras — deberías leer λ = 0,80 m (la distancia entre dos máximos consecutivos, p. ej. de 0,2 m a 1,0 m).
- 5Apartado b) — usa la relación entre frecuencia y periodo: f = 1/T.
- 6Apartado b), cifras — f = 1/0,25 = 4,0 Hz.
- 7Apartado c) — con λ y f ya calculados, aplica v = fλ.
- 8Apartado c), cifras — v = 4,0 × 0,80 = 3,2 m s⁻¹.
- 9Apartado d) — piensa: ¿el gráfico te dice en qué dirección vibran las partículas del medio (perpendicular o paralela a la dirección de propagación)? Sin esa información adicional, ¿puedes distinguir entre una onda transversal y una longitudinal?
Refuerzo
Vídeo —
↗ — «»
Apartado a) —
λ = 0,80 m (el gráfico muestra tres ciclos completos en los 2,4 m del eje; λ es la longitud de un solo ciclo).
Apartado b) —
f = 1/T = 1/0,25 = 4,0 Hz.
Apartado c) —
v = fλ = 4,0 × 0,80 = 3,2 m s⁻¹.
Apartado d) —
No se puede determinar. Un gráfico desplazamiento-distancia tiene la misma forma sinusoidal tanto si la onda es transversal como si es longitudinal (en este último caso, el eje vertical representaría el desplazamiento de las partículas a lo largo de la misma dirección de propagación, no perpendicular a ella) — hace falta información adicional sobre la dirección de vibración de las partículas.