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FÍSICA 3/C
Primer Parcial
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Abril 25, 2008
1
2
3
4
Mat.:
Entregó.........hojas en total (incluída ésta).
1. La perturbación producida por una onda armónica que se propaga en una
cuerda de masa 1g por metro de longitud es (x, t) = 0,001 sen(314t+62,8x),
escrita en unidades del SI.
a) ¿En qué sentido se mueve la onda y cuál es su velocidad?
b) Calcule , k, , T, f y .
c) ¿Cuál es el desplazamiento máximo y cuál la velocidad máxima de un
segmento cualquiera de la cuerda?
d) ¿Cuál es la ecuación horaria de la aceleración de una partícula de la
cuerda que se encuentre en el punto x = – 3cm?
e) Calcular las densidades lineales de energía (cinética, potencia y total)
como funciones de x y t.
2. Dos rendijas, separadas por una distancia de 6.5 10-6 m, se iluminan con luz
roja de longitud de onda  = 6.5 10-7 m. Las franjas de interferencia se
observan sobre una pantalla ubicada a 65 cm de las rendijas.
a) Halle la distancia sobre la pantalla entre las dos primeras franjas
brillantes sucesivas (adyacentes al centro).
b) Dibuje el diagrama fasorial correspondiente a un punto ubicado a 3.25
cm del centro de la pantalla y calcule la diferencia de fase en dicho
punto.
c) El patrón de intensidades es estacionario? O es no estacionario?
Justifique
3. Dos submarinos se encuentran en ruta de colisión frontal. Viajan uno hacia
el otro a 36 y 108 Km/h. El primero envía una señal de sonar de 1030 Hz.
Las ondas del sonar viajan en el agua a 5400 Km/h. Suponga que las aguas
se hallan en calma y sin corrientes. Calcule:
a) La frecuencia de la señal que capta el segundo submarino.
b) La frecuencia de la señal reflejada que recibe el primer submarino.
4. La amplitud del campo magnético B de una OEM armónica plana es
2  10-7 T y su longitud de onda es de 0.5 m.
a) Calcule la amplitud del campo eléctrico E.
b) Deduzca la expresión de la Intensidad de la OEM y calcúlela para los
valores dados.
c) Calcule la presión media que esa OEM realiza al impactar en forma
normal sobre:
i) una superficie blanca (perfectamente reflectora) y
ii) una superficie negra (perfectamente absorbente) respectivamente.
La cuerda inextensible de
peso despreciable
T
c

Tipo de onda: transversal
Medio:
no
dispersivo
Perturbación:
(x,t) es el vector posición
de cada punto, respecto de
su posición de equilibrio.
Energías
iU(x,t)=-T/xv
[W]
U=½ T(/x)2+½ v2
[J/m]
El tubo infinito con gas a
presión P0
c
1
K ad 
Tipo de onda: longitudinal
Medio:
no dispersivo
Perturbaciones:
(x,t) es el vector posición
de cada punto, respecto de
su posición de equilibrio.
p(x,t) sobrepresión
1 
p
K ad x
Energías
S=JU(x,t)=pvi
[W/m2]
uU=½ Kadp2+½ v2
[J/m3]
I= ½pmáxvmáx
[W/m2]
(sólo para ondas
armónicas)
I(dB)=10log[I(W)/I0]
I0=10-12W/m2
TABLA DE FÓRMULAS 1
Ondas longitudinales en
Ondas electromagnéticas
un sólido en forma de
planas en el vacío
barra
1
c
E
0 0
c

Tipo de onda: transversal
Tipo de onda: longitudinal
Medio:
no
Medio:
no
dispersivo
dispersivo
Perturbaciones:
Perturbaciones:
(x,t) es el vector campo
(x,t) es el vector posición
eléctrico.
de cada punto, respecto de
(x,t) es el vector campo
su posición de equilibrio.
magnético
(x,t) tensión normal
c

E
x
Energías
S=JU(x,t)=-vi
[W/m2]
uU=½ 2/E+½ v2
[J/m3]
I= ½máxvmáx
[W/m2]
(sólo para ondas
armónicas)
Energías
S=JU(x,t)=EB/0
[W/m2]
2
uU=½ 0 / +½ B2/0
[J/m3]
I= ½E0B0/0
[W/m2]
(sólo para ondas
armónicas)
Ondas electromagnéticas
guiadas por una línea ideal
1
LC
Tipo de onda: transversal
Medio:
no dispersivo
Perturbaciones:
v(x,t) es el voltaje entre los
dos conductores.
i(x,t) es la corriente en los
conductores
L
Z0 
v  iZ 0 ;
C
Efecto Doppler
Para
ondas
mecánicas
(fuente y observador en
 c  v M  vO 
fO  f F 

 c  vM  v F 
línea)
c
Para OEM (fuente y
observador en línea)
c  vF
c  vF
Doppler Transversal
fO  f F
fO  f F 1 
v F2
c2