Presentación

Estos ejercicios tienen como finalidad apoyar a estudiantes del primer año universitario en un curso de Física General. Puede servir también como apoyo para recordar y reforzar los conocimientos de física adquiridos previamente en el nivel de Bachillerato.

Esta serie de ejercicios corresponde a la unidad 'Fenómenos Ondulatorios'.

Autor: Juan José Jiménez Torres

Los ejercicios y sus respectivas figuras, se encuentran basados en ejercicios planteados en distintas fuentes bibliográficas como los textos de Schad (1996), Resnick y Halliday (1981), Tippens (2001), Benson (1999, 1991) y Hewitt (1999). Estos ejercicios de física también fueron empleados para el trabajo que desarrollé en Jiménez-Torres (2006).

Artículo publicado en arXiv: Physics Education (physics.ed-ph)

1) ¿Qué es lo que las ondas transportan?

a) Carga eléctrica b) Masa c) Sonido d) Energía e) Calor

2) Es el medio de propagación de las ondas mecánicas transversales

a) Sólidos cristalinos b) Sólidos y materiales semisólidos c) Líquidos d) Líquidos y gases e) Gases

3) En las ondas mecánicas transversales, la forma en la que se mueven las partículas del medio es

a) En círculos b) En trayectorias elípticas c) Paralelas a la dirección de propagación d) Perpendiculares a la dirección de propagación e) En trayectorias rectas

4) Las ondas de agua son de tipo

a) Longitudinales b) Transversales c) Longitudinales y transversales d) Electromagnéticas e) Sonoras

5) Corresponde a la frecuencia de una onda sonora audible

a) 0.1 Hz b) 100 Hz c) 1 MHz d) 100 MHz e) 1 GHz

6) Las ondas sonoras son ondas del tipo

a) Longitudinal b) Transversal c) Parcialmente longitudinal y parcialmente transversal d) Electromagnética e) Parcialmente longitudinal y parcialmente electromagnética

7) Con relación a la velocidad de las ondas, las ondas de radio se desplazan

a) Mucho más lento que la luz b) Ligeramente más lento que la luz c) A la misma velocidad de la luz d) Más rápido que la luz e) A la velocidad del sonido

8) Las ondas de sonido se desplazan más rápidamente en

a) El vacío b) Gases c) Líquidos d) Sólidos e) Fluidos

9) Las ondas con amplitudes mayores están relacionadas con

a) Frecuencia menor b) Velocidad mayor c) Velocidad menor d) Más energía e) Menos energía

10) Calcular la razón entre la intensidad del sonido de una banda de rock con un nivel de intensidad de 115 dB y la intensidad del sonido de una conversación normal que tiene un nivel de intensidad de 45 db.

a) 2.55 veces b) 70 veces c) 128 veces d) 10 000 veces e) 10 000 000 veces

11) El eco es un fenómeno acústico que se debe a la

a) Reflexión de las ondas sonoras b) Refracción de las ondas sonoras c) Difracción de las ondas sonoras d) Interferencia de las ondas sonoras e) Reflexión e interferencia de las ondas sonoras

12) El efecto Doppler es un fenómeno que implica un cambio o variación de la

a) Intensidad b) Frecuencia c) Amplitud d) Dirección e) Velocidad

13) Los radares son sistemas de detección de objetos que operan bajo el principio de la

a) Reflexión y refracción b) Reflexión y difracción c) Difracción y el efecto Doppler d) Reflexión y el efecto Doppler e) Refracción y el efecto Doppler

14) La energía es una de las características de la morfología de una onda.

Falso. Verdadero.

15) De las siguientes opciones, ¿Cuál contiene características de la morfología o estructura de una onda?.

a) Cresta, valle, velocidad b) Longitud de onda, cresta, valle c) Energía, velocidad, amplitud d) Velocidad, longitud de onda, amplitud e) Cresta, valle, amplitud

16) Las ondas mecánicas pueden viajar en el vacío, como lo puede hacer una onda electromagnética como la luz.

Falso. Verdadero.

17) Corresponde a la distancia vertical entre el punto medio de una onda a su cresta o valle.

a) Longitud de onda b) Cresta c) Amplitud d) Valle e) Frecuencia

18) Corresponde a la distancia entre dos puntos idénticos sucesivos de una onda.

a) Longitud de onda b) Cresta c) Amplitud d) Valle e) Frecuencia

19) Corresponde al número de ondas que pasan por una posición o punto determinado en 1 segundo.

a) Longitud de onda b) Cresta c) Amplitud d) Valle e) Frecuencia

20) El resultado del producto de la frecuencia de una onda por su longitud de onda es igual a

a) Potencia b) Velocidad c) Amplitud d) Energía e) Desplazamiento

21) Si el valor de la frecuencia de una onda se triplica, ¿qué le ocurrirá al valor de su periodo?.

a) Se mantiene constante b) Aumenta ligeramente c) Disminuye ligeramente d) Aumenta el triple e) Disminuye a un tercio

22) Un edificio se balancea de un lado a otro con una frecuencia de 0.1 Hz. ¿Cuál es el periodo para esta frecuencia?.

a) 0.1 s b) 1 s c) 10 s d) 100 s e) 1000 s

23) ¿Cuál es la velocidad de un tren que tiene vagones de 10 m de longitud cada uno, y que pasa por una estación determinada a razón de dos vagones por segundo?.

a) 2 m/s b) 5 m/s c) 10 m/s d) 20 m/s e) 40 m/s

24) Si una onda tiene una frecuencia de 3 Hz y una longitud de onda de 2 metros, ¿cuál es su velocidad?.

a) 2/3 m/s b) 6 m/s c) 3/2 m/s d) 5 m/s e) 1 m/s

25) Una onda transversal tiene una longitud de onda de 30 cm y vibra con una frecuencia de 420 Hz. ¿Cuál es la velocidad de esta onda?

a) 12600 m/s b) 126 m/s c) 14 m/s d) 1400 m/s e) 450 m/s

26) Una onda longitudinal tiene una frecuencia de 400 Hz y una velocidad de 60 m/s. ¿Cuál es su longitud de onda?.

a) 0.15 m b) 6.67 m c) 460 m d) 340 m e) 24000 m

27) Se tiene una onda en el agua que oscila de arriba a abajo dos veces por segundo y la distancia entre dos crestas sucesivas es de 1.5 m, ¿cuál es la velocidad de esta onda?.

a) 0.75 m/s b) 3.5 m/s c) 1.33 m/s d) 0.5 m/s e) 3 m/s

28) ¿Cuál es la longitud de onda sonora que tiene una frecuencia de 340 Hz? Asumir que la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s.

a) 0 m b) 1 m c) 340 m d) 680 m e) 115600 m

29) Cuando una pulsación se mueve a lo largo de una cuerda y alcanza uno de sus extremos, se refleja. Si el extremo está fijo (por ejemplo una pared) como se muestra en la figura, la pulsación regresa invertida.

Falso. Verdadero.

30) Cuando una pulsación se mueve a lo largo de una cuerda y alcanza uno de sus extremos, se refleja. Si el extremo está libre (se puede estudiar el movimiento del extremo libre de una cuerda amarrándose a un anillo que se mueve sobre una varilla) como se ve en la figura, la pulsación que se refleja no será invertida.

Falso. Verdadero.

31) Cuando dos ondas mecánicas que son generadas por dos fuentes distintas y alcanzan un punto determinado al mismo tiempo producen patrones como el mostrado en la figura. Este fenómeno corresponde a la

a) Reflexión b) Refracción c) Difracción d) Interferencia e) Resonancia

32) Si dos o más ondas existen simultáneamente en el mismo medio, el desplazamiento resultante en cualquier punto y en cualquier instante corresponde a la suma algebraica de los desplazamientos de cada una de las ondas. Esto es una consecuencia de

a) La interferencia constructiva b) La interferencia destructiva c) El principio de superposición d) La resonancia e) La refracción

33) Seleccionar la opción donde se listan 3 instrumentos que emplean aplicaciones de los fenómenos ondulatorios acústicos.

a) Telescopios, radares, sonar b) Telescopios, ultrasonido, sonar c) Ultrasonido, sonar, microscopio acústico d) Ultrasonido, radares, telescopios e) Ultrasonido, telescopios, microscopio acústico

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