Tema W05

Respuesta correcta: B) Onda transversal

• A) Onda longitudinalIncorrecto. En una onda longitudinal las partículas del medio vibran en la misma dirección en la que se propaga la onda (paralelas).
• B) Onda transversal¡Correcto! En las ondas transversales, el movimiento de vibración de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de la onda.
• C) Onda electromagnéticaIncorrecto. Esto corresponde a una clasificación basada en la naturaleza de propagación (vacio o medio), no en la dirección de oscilación.
• D) Onda estacionariaIncorrecto. Las ondas estacionarias resultan de la interferencia de dos ondas que viajan en direcciones opuestas, no clasifica el sentido de vibración de las partículas.

Respuesta correcta: C) El sonido se percibirá más agudo (un tono más alto).

• A) El sonido se percibirá más fuerte (mayor volumen).Incorrecto. El volumen o intensidad del sonido depende de la amplitud de la onda, no de su frecuencia.
• B) El sonido cambiará de timbre, pareciéndose a un violín.Incorrecto. El timbre depende de la forma de la onda y de los armónicos acompañantes, no de la frecuencia fundamental.
• C) El sonido se percibirá más agudo (un tono más alto).¡Correcto! La frecuencia determina la altura o tono del sonido: a mayor frecuencia, el sonido es más agudo o alto.
• D) El sonido viajará a una velocidad del doble de la velocidad original.Incorrecto. La velocidad del sonido depende exclusivamente del medio de propagación y sus condiciones físicas, no de la frecuencia de la fuente.

Respuesta correcta: D) Difracción

• A) RefracciónIncorrecto. La refracción es el cambio de dirección y velocidad de una onda al pasar de un medio de propagación a otro diferente.
• B) ReflexiónIncorrecto. La reflexión ocurre cuando la onda choca contra un obstáculo infranqueable y rebota regresando al medio de origen.
• C) PolarizaciónIncorrecto. La polarización restringe la oscilación de una onda transversal a un único plano; no describe el contorneo de obstáculos.
• D) Difracción¡Correcto! La difracción es la capacidad que poseen las ondas de bordear obstáculos o pasar a través de aberturas, esparciéndose detrás de ellos.

Respuesta correcta: A) $0,85 \text{ m}$

• A) $0,85 \text{ m}$¡Correcto! De la ecuación fundamental de ondas $v = f \cdot \lambda$, despejamos $\lambda = v/f = 340/400 = 0,85 \text{ m}$.
• B) $1,17 \text{ m}$Incorrecto. Has dividido la frecuencia por la velocidad ($f/v$), lo cual es incorrecto para calcular la longitud de onda.
• C) $136.000 \text{ m}$Incorrecto. Has multiplicado la velocidad por la frecuencia ($v \cdot f$), lo cual calcula un valor erróneo alejado de la física de ondas.
• D) $340 \text{ m}$Incorrecto. Has asumido que la longitud de onda es numéricamente igual a la velocidad de propagación gaseosa de la onda.

Respuesta correcta: A) Las ondas P comprimen y expanden el terreno en la misma dirección de propagación; las ondas S desplazan el terreno hacia los lados de manera perpendicular.

• A) Las ondas P comprimen y expanden el terreno en la misma dirección de propagación; las ondas S desplazan el terreno hacia los lados de manera perpendicular.¡Correcto! Las ondas longitudinales P causan compresiones y rarefacciones paralelas al avance, mientras que las transversales S causan cizallamiento perpendicular.
• B) Las ondas S viajan a una velocidad mucho mayor que las ondas P a través de rocas sólidas.Incorrecto. Las ondas longitudinales P son siempre las más rápidas del registro sísmico; por eso se llaman primarias.
• C) Las ondas S logran propagarse con facilidad a través del magma líquido del manto externo de la Tierra.Incorrecto. Las ondas transversales S no se propagan en medios líquidos porque los fluidos no toleran esfuerzos de cizallamiento.
• D) Ambas ondas requieren obligatoriamente del vacío absoluto para propagarse.Incorrecto. Las ondas sísmicas son mecánicas y exigen un medio elástico sólido o fluido para transmitir su energía cinética.

Respuesta correcta: B) Efecto Doppler

• A) Efecto JouleIncorrecto. El efecto Joule describe el desprendimiento de calor en conductores por el paso de corriente eléctrica.
• B) Efecto Doppler¡Correcto! El efecto Doppler es el cambio aparente en la frecuencia percibida de una onda debido al movimiento relativo entre la fuente emisora y el receptor.
• C) Resonancia acústicaIncorrecto. La resonancia ocurre cuando una fuerza periódica actúa con una frecuencia igual a la natural del sistema, amplificando la oscilación.
• D) Refracción sonoraIncorrecto. La refracción es el desvío de la trayectoria sonora debido a cambios de temperatura en el aire, no altera la frecuencia de la fuente emisora en movimiento.

Respuesta correcta: C) Resonancia

• A) Interferencia destructivaIncorrecto. La interferencia destructiva reduce la amplitud neta de la onda, lo que atenuaría la vibración del cristal en lugar de romperlo.
• B) Difracción de alta energíaIncorrecto. La difracción describe cómo la onda bordea la copa, no explica por qué vibra de forma selectiva y violenta.
• C) Resonancia¡Correcto! La resonancia ocurre cuando la frecuencia de la nota de la cantante coincide con la frecuencia de vibración natural de la copa, maximizando la transferencia de energía.
• D) Polarización acústicaIncorrecto. El sonido es una onda longitudinal y no experimenta polarización; además, este fenómeno no se relaciona con la ruptura del vidrio.

Respuesta correcta: A) $\lambda = 6 \text{ m}$; $T = 3 \text{ s}$; $v = 2 \text{ m/s}$

• A) $\lambda = 6 \text{ m}$; $T = 3 \text{ s}$; $v = 2 \text{ m/s}$¡Correcto! La distancia entre crestas es $\lambda = 6 \text{ m}$. El período es el tiempo de una ola completa: $12 \text{ s}/4 = 3 \text{ s}$. La velocidad es $v = \lambda/T = 6/3 = 2 \text{ m/s}$.
• B) $\lambda = 3 \text{ m}$; $T = 6 \text{ s}$; $v = 0,5 \text{ m/s}$Incorrecto. Has confundido los términos matemáticos del período de oscilación y la longitud entre las crestas.
• C) $\lambda = 6 \text{ m}$; $T = 0,33 \text{ s}$; $v = 18 \text{ m/s}$Incorrecto. Has confundido el período con la frecuencia de las olas, calculando una velocidad errónea.
• D) $\lambda = 12 \text{ m}$; $T = 4 \text{ s}$; $v = 3 \text{ m/s}$Incorrecto. Revisa el conteo de ondas y la distancia medida entre las crestas consecutivas dadas en el contexto.

Respuesta correcta: B) $1500 \text{ m}$

• A) $3000 \text{ m}$Incorrecto. Los 2 segundos corresponden al viaje completo de ida y vuelta de la onda; la distancia de profundidad es solo la mitad del viaje.
• B) $1500 \text{ m}$¡Correcto! El sonido tarda 1 segundo en bajar y 1 segundo en regresar. Profundidad = $v \cdot t_{bajada} = 1500 \text{ m/s} \cdot 1 \text{ s} = 1500 \text{ m}$.
• C) $750 \text{ m}$Incorrecto. Has dividido el tiempo por 4 en lugar de calcular el tiempo unidireccional de bajada de la onda.
• D) $4500 \text{ m}$Incorrecto. Revisa la aplicación de la fórmula clásica de la distancia lineal recorrida por el pulso acústico.

Respuesta correcta: C) La frecuencia

• A) La velocidad de propagaciónIncorrecto. La velocidad de propagación cambia obligatoriamente porque depende directamente de la temperatura y densidad del aire del nuevo medio.
• B) La longitud de ondaIncorrecto. Al cambiar la velocidad de propagación manteniendo la frecuencia constante, la longitud de onda se modifica proporcionalmente de acuerdo con $v = f \cdot \lambda$.
• C) La frecuencia¡Correcto! La frecuencia es una propiedad intrínseca de la fuente emisora de la onda y no varía cuando la onda cambia de medio de propagación.
• D) La amplitud de oscilaciónIncorrecto. Al cruzar la interfaz de separación, parte de la energía se refleja, disminuyendo la amplitud de la onda refractada en el nuevo medio.

Respuesta correcta: A) Absorción acústica

• A) Absorción acústica¡Correcto! La absorción ocurre cuando la onda penetra un medio rugoso o poroso y disipa su energía mecánica convirtiéndola en energía térmica.
• B) Refracción totalIncorrecto. La refracción es el paso limpio y desvío de la luz u onda a otro medio sin disipación masiva de su energía como energía térmica.
• C) Interferencia constructivaIncorrecto. La interferencia constructiva sumaría amplitudes aumentando la intensidad sonora en lugar de atenuarla.
• D) Efecto Doppler inversoIncorrecto. No existe un Doppler inverso regulador que atenúe de forma disipativa las ondas sonoras en espumas.

Respuesta correcta: B) $2 \text{ m}$

• A) $4 \text{ m}$Incorrecto. Esta sería la longitud de onda de la onda estacionaria si vibrara en su primer armónico o frecuencia fundamental ($n=1$).
• B) $2 \text{ m}$¡Correcto! En el segundo armónico de una cuerda de extremos fijos, la longitud de onda coincide exactamente con la longitud de la cuerda, por lo que $\lambda = 2 \text{ m}$.
• C) $1 \text{ m}$Incorrecto. Un metro correspondería a la longitud de un solo nodo al vientre, no al ciclo ondulatorio completo de la onda constructiva.
• D) $0,5 \text{ m}$Incorrecto. Corresponde a una estimación matemática errónea del número de nodos y vientres de la vibración de la cuerda.

Respuesta correcta: B) Las ondas de radio y la luz visible

• A) Las ondas sonoras de un silbatoIncorrecto. El sonido es una onda mecánica longitudinal; necesita colisiones de materia molecular para existir, no viaja en el vacío.
• B) Las ondas de radio y la luz visible¡Correcto! Las ondas de radio y la luz son perturbaciones de campos eléctricos y magnéticos oscilantes que se propagan en el vacío de manera autónoma.
• C) Las ondas sísmicas secundarias (S)Incorrecto. Las ondas S son mecánicas transversales que deforman la roca elástica continental; no viajan en el vacío.
• D) El ultrasonido usado en ecografíasIncorrecto. El ultrasonido es sonido de alta frecuencia, por lo tanto, es una onda mecánica obligatoriamente dependiente de materia.

Respuesta correcta: C) En una barra sólida de acero de construcción

• A) En el aire gaseoso a temperatura ambiente ($20^\circ\text{C}$)Incorrecto. En los gases la velocidad es la más baja debido a la gran distancia molecular y baja elasticidad de volumen, viajando a solo unos $340 \text{ m/s}$.
• B) En el agua de una piscina templada ($25^\circ\text{C}$)Incorrecto. En los líquidos viaja más rápido que en los gases (unos $1480 \text{ m/s}$), pero considerablemente más lento que en los sólidos rígidos.
• C) En una barra sólida de acero de construcción¡Correcto! Los sólidos poseen altísima rigidez y módulos de elasticidad muy elevados, permitiendo al sonido propagarse a velocidades superiores a $5000 \text{ m/s}$.
• D) En el vacío del espacio intergalácticoIncorrecto. El sonido es una onda mecánica elástica; en ausencia de materia y vacío absoluto, la velocidad del sonido es exactamente de $0 \text{ m/s}$ (no se propaga).

Respuesta correcta: D) Infrasonido y Ultrasonido

• A) Ultrasonido e InfrasonidoIncorrecto. El orden está invertido; por debajo de 20 Hz es infrasonido y por encima de 20.000 Hz es ultrasonido.
• B) Ondas audibles y MicroondasIncorrecto. Ninguna de estas frecuencias forma parte de las ondas del espectro de microondas electromagnéticas; ambas son acústicas.
• C) Tono grave y Tono agudoIncorrecto. Aunque el tono grave es de baja frecuencia y el agudo de alta, estas palabras definen el espectro que sí es audible por el oído humano.
• D) Infrasonido y Ultrasonido¡Correcto! Las frecuencias bajo 20 Hz se denominan infrasonidos y aquellas sobre el límite superior de 20.000 Hz son ultrasonidos.

Respuesta correcta: B) Reverberación

• A) EcoIncorrecto. El eco se produce cuando se percibe el sonido reflejado como un sonido separado y distinguible del directo, requiriendo un retardo mínimo de 0,1 segundos.
• B) Reverberación¡Correcto! La reverberación es la persistencia o permanencia del sonido en un espacio cerrado debido a reflexiones sucesivas muy rápidas no distinguibles individualmente.
• C) Interferencia destructiva espacialIncorrecto. La interferencia destructiva extinguiría o disminuiría la duración del sonido en lugar de prolongarlo.
• D) Absorción elásticaIncorrecto. La absorción elástica disiparía la energía del sonido reduciendo su persistencia en el gimnasio.

Respuesta correcta: C) $60 \text{ m}$

• A) $240 \text{ m}$Incorrecto. Si la velocidad disminuye, la longitud de onda debe disminuir de forma directamente proporcional; no aumenta.
• B) $120 \text{ m}$Incorrecto. La longitud de onda no puede permanecer idéntica si la velocidad de propagación cambia y la frecuencia se mantiene constante.
• C) $60 \text{ m}$¡Correcto! Al cambiar de medio, la frecuencia se mantiene constante. De $v = f \cdot \lambda$, si $v$ cae a la mitad, entonces $\lambda$ también disminuye a la mitad, resultando en 60 m.
• D) $30 \text{ m}$Incorrecto. Has dividido la longitud de onda por 4 en lugar de aplicar la proporcionalidad lineal directa de la refracción.

Respuesta correcta: B) El timbre

• A) La intensidad sonoraIncorrecto. La intensidad mide la potencia por unidad de área (amplitud), es decir, qué tan fuerte o despacio suena, no diferencia el origen del timbre.
• B) El timbre¡Correcto! El timbre depende de la forma de la onda resultante de la superposición de la frecuencia fundamental con sus armónicos característicos.
• C) El tonoIncorrecto. El tono o altura es idéntico en ambos casos, ya que ambos instrumentos emiten la misma frecuencia fundamental de 440 Hz.
• D) La resonancia de volumenIncorrecto. La resonancia describe la transferencia máxima de energía, no es una cualidad psicoacústica diferenciadora de ondas armónicas.

Respuesta correcta: A) El período percibido aumentará y la longitud de onda percibida también aumentará.

• A) El período percibido aumentará y la longitud de onda percibida también aumentará.¡Correcto! Debido al efecto Doppler de alejamiento, la frecuencia percibida disminuye. Como el período es el inverso de la frecuencia ($T = 1/f$), el período aumenta, y la longitud de onda aumenta (frentes espaciados).
• B) El período percibido disminuirá y la longitud de onda aumentará.Incorrecto. Si la frecuencia baja, el período obligatoriamente debe subir de forma inversa.
• C) Ambas variables permanecerán idénticas de forma constante.Incorrecto. El movimiento relativo de la fuente altera de forma real la percepción temporal y espacial de las ondas en el receptor.
• D) El período se mantendrá constante pero la longitud de onda disminuirá.Incorrecto. El período y la longitud de onda cambian en conjunto debido a la dilatación del espaciado de los frentes de onda.

Respuesta correcta: C) La frecuencia permanece inalterada y la longitud de onda se cuadruplica.

• A) La frecuencia se cuadruplica y la longitud de onda disminuye a la cuarta parte.Incorrecto. La frecuencia de la onda sonora es invariable y constante durante la refracción.
• B) La longitud de onda se mantiene constante pero la frecuencia disminuye.Incorrecto. Al cambiar la velocidad de la perturbación, la longitud de onda se ve modificada de forma obligatoria de manera proporcional.
• C) La frecuencia permanece inalterada y la longitud de onda se cuadruplica.¡Correcto! En la refracción la frecuencia no varía. Dado que $v = f \cdot \lambda$, si la velocidad se cuadruplica ($4v$), la longitud de onda debe cuadruplicarse ($4\lambda$).
• D) La velocidad de propagación disminuye de forma drástica debido a la mayor densidad del agua.Incorrecto. Aunque el agua es más densa, su gran rigidez y módulo volumétrico de elasticidad aumentan la velocidad del sonido notablemente en comparación con el aire.