Ondas Mecanicas

Respuesta correcta: C) Es una perturbación que se propaga en un medio material y transporta energía sin transportar materia.

• A) Es una perturbación que transporta materia de un punto a otro junto con la energía.Incorrecto. El medio material vibra localmente y no viaja con la perturbación.
• B) Es una onda que puede propagarse en el vacío sin necesidad de un medio material.Incorrecto. Solo las ondas electromagnéticas, como la luz, pueden viajar en el vacío.
• C) Es una perturbación que se propaga en un medio material y transporta energía sin transportar materia.Correcto. La energía se transfiere de una partícula a la siguiente, pero la materia permanece en su sitio.
• D) Es una variación de la temperatura que se propaga solo por el agua y no por otros materiales.Incorrecto. Las ondas mecánicas se propagan en cualquier medio elástico: sólidos, líquidos y gases.

Respuesta correcta: D) La onda que viaja por el aire cuando una multitud habla, porque las moléculas vibran en la misma dirección de propagación.

• A) La onda que viaja por una cuerda cuando la sacudes de arriba hacia abajo.Incorrecto. En ese caso la cuerda vibra perpendicularmente a la dirección de propagación y la onda es transversal.
• B) La onda que se propaga en la superficie del agua cuando se lanza una piedra.Incorrecto. Las ondas en la superficie del agua son transversales, con vibración vertical.
• C) La onda de luz que ilumina la superficie del mar desde el sol.Incorrecto. La luz es una onda electromagnética y no necesita de un medio material.
• D) La onda que viaja por el aire cuando una multitud habla, porque las moléculas vibran en la misma dirección de propagación.Correcto. El sonido es longitudinal: avanza por zonas de compresión y de rarefacción.

Respuesta correcta: A) Porque las ondas son mecánicas y requieren un medio material elástico donde las moléculas puedan vibrar.

• A) Porque las ondas son mecánicas y requieren un medio material elástico donde las moléculas puedan vibrar.Correcto. Sin moléculas que transmitan la vibración no hay forma física de transportar la perturbación.
• B) Porque la luz se interpone entre el sonido y el espacio y lo bloquea por completo.Incorrecto. La luz no interactúa de esa manera con las ondas sonoras.
• C) Porque el sonido necesita oxígeno y en el espacio no hay aire suficiente.Incorrecto. El sonido también viaja en líquidos y sólidos, incluso sin oxígeno.
• D) Porque en el espacio la temperatura es tan baja que el sonido se congela.Incorrecto. La temperatura no es la causa y el sonido puede viajar por materiales muy fríos.

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

• A) $32\text{ m/s}$Incorrecto. Multiplicaste la longitud de onda por el período en lugar de dividir.
• B) $2\text{ m/s}$Correcto. $v = \frac{\lambda}{T} = \frac{8}{4} = 2\text{ m/s}$.
• C) $0.5\text{ m/s}$Incorrecto. Dividiste el período entre la longitud de onda, invirtiendo la relación.
• D) $4\text{ m/s}$Incorrecto. Usaste el período como si fuera la rapidez de propagación.

Respuesta correcta: C) $400\text{ Hz}$

• A) $289\text{ Hz}$Incorrecto. Dividiste la longitud de onda entre la rapidez, invirtiendo la relación.
• B) $2.5\text{ Hz}$Incorrecto. Dividiste 340 entre 0.85 y después dividiste el resultado otra vez, lo que da unidades sin sentido físico.
• C) $400\text{ Hz}$Correcto. $f = \frac{v}{\lambda} = \frac{340}{0.85} = 400\text{ Hz}$, es decir 400 vibraciones por segundo.
• D) $2.950\text{ Hz}$Incorrecto. Multiplicaste la rapidez por la longitud de onda en lugar de dividirlos.

Respuesta correcta: D) $1.57\text{ m}$

• A) $0.79\text{ m}$Incorrecto. Dividiste $2\pi$ entre dos veces el número de onda.
• B) $6.28\text{ m}$Incorrecto. Usaste el valor de la velocidad angular de 8 rad/s como si fuera el número de onda.
• C) $0.05\text{ m}$Incorrecto. Ese valor es la amplitud, es decir el desplazamiento máximo, y no la longitud de onda.
• D) $1.57\text{ m}$Correcto. El número de onda es $k = 4\text{ rad/m}$ y $\lambda = \frac{2\pi}{k} = \frac{\pi}{2} = 1.57\text{ m}$.

Respuesta correcta: A) $0.8\text{ m}$

• A) $0.8\text{ m}$Correcto. En una cuerda con ambos extremos fijos, $\lambda_n = \frac{2L}{n}$ y para $n = 3$ se obtiene $\frac{2(1.2)}{3} = 0.8\text{ m}$.
• B) $1.2\text{ m}$Incorrecto. Esa es la longitud de onda del primer armónico, no la del tercero.
• C) $2.4\text{ m}$Incorrecto. Usaste $2L$ sin dividir entre el número de armónico.
• D) $0.4\text{ m}$Incorrecto. Dividiste entre seis, como si el tercer armónico tuviera seis ondas completas.

Respuesta correcta: B) Se produce interferencia constructiva y la amplitud resultante es $2A$.

• A) Se produce interferencia destructiva y la amplitud resultante es cero.Incorrecto. La interferencia destructiva requiere que las ondas estén en fase opuesta, es decir con signo invertido.
• B) Se produce interferencia constructiva y la amplitud resultante es $2A$.Correcto. Al coincidir fase y frecuencia, los desplazamientos se suman y la amplitud se duplica.
• C) Las ondas se anulan entre sí y no hay desplazamiento ni energía resultante.Incorrecto. Dos ondas en fase no se cancelan, se suman.
• D) La amplitud resultante sigue siendo $A$, porque la energía no puede duplicarse.Incorrecto. En la interferencia constructiva la amplitud sí se duplica, y la energía aumenta con su cuadrado.

Respuesta correcta: C) La resonancia, porque la energía externa se transfiere de forma eficiente a la frecuencia natural del sistema.

• A) La reflexión total, porque la onda rebota sin perder energía dentro de la caja.Incorrecto. La amplificación se debe al aporte continuo de energía, no a la reflexión.
• B) La interferencia destructiva, porque las ondas que llegan se cancelan entre sí.Incorrecto. Si se cancelaran no habría sonido, y la amplitud no crecería.
• C) La resonancia, porque la energía externa se transfiere de forma eficiente a la frecuencia natural del sistema.Correcto. Cuando la frecuencia excitadora coincide con la natural, cada impulso refuerza la oscilación.
• D) La difracción, porque el sonido rodea los obstáculos y aumenta al pasar por una abertura.Incorrecto. La difracción explica que el sonido se desvía, no que su amplitud crezca por sincronía.

Respuesta correcta: D) Transporta energía a través del medio, no transporta materia y siempre necesita un medio material para propagarse.

• A) Transporta materia de un punto a otro, no necesita un medio material y puede viajar en el vacío.Incorrecto. Esas tres afirmaciones describen una idea contraria a la definición de onda mecánica.
• B) Transporta energía, transporta materia y se propaga en el vacío con la misma rapidez que en el aire.Incorrecto. La materia no viaja con la onda y ninguna onda mecánica se propaga en el vacío.
• C) No transporta energía ni materia, porque las partículas del medio permanecen quietas durante la propagación.Incorrecto. Las partículas sí vibran y precisamente esa vibración transmite la energía.
• D) Transporta energía a través del medio, no transporta materia y siempre necesita un medio material para propagarse.Correcto. Las tres ideas corresponden a la definición de onda mecánica.

Respuesta correcta: A) La energía de la onda se disipa al propagarse por el medio, de modo que a mayor distancia la amplitud registrada es menor.

• A) La energía de la onda se disipa al propagarse por el medio, de modo que a mayor distancia la amplitud registrada es menor.Correcto. La atenuación con la distancia explica la pérdida de amplitud observada en el sismograma.
• B) La longitud de onda se reduce a la mitad cada 100 km por eso la amplitud desaparece.Incorrecto. La longitud de onda se mantiene; lo que disminuye con la distancia es la amplitud.
• C) La frecuencia se vuelve cero a los 200 km y por eso el sismógrafo ya no registra señal.Incorrecto. La frecuencia no depende de la distancia recorrida y la señal no se anula por esa causa.
• D) El sismógrafo cambió de escala al recibir la señal de otro estación sin relación con la distancia.Incorrecto. La atenuación es un fenómeno físico del medio y no un cambio del instrumento.

Respuesta correcta: B) La rapidez de propagación depende del material del medio, porque las moléculas del acero transmiten la vibración con mayor velocidad que las del aire.

• A) La rapidez de propagación es la misma en todos los medios, porque depende únicamente de la frecuencia de la excitación.Incorrecto. La frecuencia se mantuvo constante y aun así la rapidez medida fue distinta.
• B) La rapidez de propagación depende del material del medio, porque las moléculas del acero transmiten la vibración con mayor velocidad que las del aire.Correcto. Es la explicación estándar: en los sólidos la transmisión es más rápida que en los gases.
• C) La rapidez depende de la amplitud de la onda y no del medio donde se propaga.Incorrecto. La amplitud se relaciona con la energía y no determina la rapidez de propagación.
• D) El resultado es un error de medición, porque la rapidez de una onda nunca cambia de un medio a otro.Incorrecto. Cambiar de medio modifica las propiedades elásticas y la rapidez cambia de forma previsible.