Galicia. Examen PAU resuelto de Física. Junio 2015
P2. Una onda armónica transversal se propaga en la dirección del eje x y viene dada por la siguiente expresión (en unidades del sistema internacional): . Determinar:
a) La velocidad de propagación.
b) La velocidad y aceleración máximas de vibración de las partículas.
c) La diferencia de fase entre dos estados de vibración de la misma partícula cuando el intervalo de tiempo transcurrido es de 2 s.
a) Comparando la ecuación de la onda con la que nos dan, podemos calcular la pulsación, el número de ondas y la amplitud de la misma:
A partir de k calculamos la longitud de onda y a partir de la pulsación calculamos el periodo:
Con estos datos podemos determinar la velocidad de propagación de la onda:
b) La ecuación de la velocidad la obtenemos derivando la ecuación de posición de la onda:
La velocidad será máxima cuando el seno tome valor o
, por lo tanto será:
La aceleración es la derivada de la velocidad:
Al igual que la velocidad, la aceleración será máxima cuando el coseno tome el valores máximo y mínimo, por lo tanto:
c) La diferencia de fase entre dos estados de vibración lo calculamos así:
Junio 2015