Tarea de Fisica

Simbologia:
(t)= tiempo
(m) = Masa
(L) = longitud
(M) = Densidad lineal
(v) = velocidad/rapidez
(F) = Fuerza
(f)= Frecuencia
(N)= Newton(s)
(Hz)= Hertz
(d)= distancia
(^) = longuitud de onda
 1.- Que tension se requiere para producir una rapidez de 12m/s en una cuerda de 900gr y 2m de longuitud?
Datos:
v = 12m/s
m= 0.9 kg
L= 2m
F = ?
M= ?

lo que se pide es la tension que en este caso se tomara como fuerza, la cual se desconoce y se despeja de la ecuacion:

v=raiz cuadrada(F/M)
qedando:
F= (v al cuadrado)(M)

pero como tampoco se conoce la densidad lineal se obtiene con los datos de longuitud y masa
M= m/L
M= 0.9kg/2m
M= 0.45 kg/m

se sustituye en la ecuacion obtenida para sacar fuerza:
F= (v al cuadrado)(M)
F= (12m/s[al cuadrado])(0.45kg/m)
F= (144m2/s2)(0.45kg/m)
F= 64.8N
Respuesta: Se necesita aplicar una fuerza de tencion de 64.8N (newtons)


2.- un flotador de madera colocado al extremo de una cuerda para pescar describe ocho oscilaciones completas en 10 segundos. si una sola onda tarda 3.6 seg para recorer 11 metros ¿Cual es la longuitud de onda de las ondas en el agua?
Datos:
t = 3.6 seg
f = 0.8 Hz
d = 11m
v = ?
^ = ?
Se busca la longuitud de las ondas que se forman en el agua, por lo cual se usara la ecuacion:
f = v/^
Que al despejarse se obtiene :
^ = v/f
Pero como se desconoce la velocidad se obtiene con los datos de distancia y tiempo:
v= d/t
v= 11m/ 3.6s
v= 3.05 m/s
ahora se sustutuye en la ecuacion obtenida para sacar la longuitud de la onda:
 ^ = v/f
^ = (3.05m/s) / (0.8 Hz)
^ = 3.8125 m
Respuesta : la longuitud de ondas del agua es de 3.8125m

3.- Que frecuencia requiere para que una cuerda vibre con una longuitud de onda de 20 cm cuando esta bajo tension de 200N ? suponga que la densidad
 Datos:
^= 0.2 m
F= 200N
M= 0.008kg/m
v= ?
f= ?

Para sacar la frecuencia se utiliza la formula :
f= v/^

Pero como se desconoce la velocidad se obtienes de la formula:
 v=raiz cuadrada(F/M)
 v= [raiz cuadrada] [(200N)/(0.008kg/m)]
 v= 158.11m/s


ahora se sustituye el valor de velocidad en la formula de frecuencia:
f= v/^
f= (158.11m/s)/(0.2m)
f= 790.55 Hz
Respuesta: se necesita una frecuencia de  790.55 Hz para q la onda de la cuerda tenga una longuitud de 20 cm

4.- Una tension de 400N hace que un alambre de 300g y 1.6m de longuitud vibre con una frecuencia de 40Hz ¿Cual es la longitud de onda de las ondas transversales?
Datos:
F= 400N
f= 40 Hz
m= 300g
L= 1.6m
M= ?
^= ?

Se busca la longuitud de las ondas por lo cual se usara la ecuacion:
f = v/^
Que al despejarse se obtiene :
^ = v/f


Pero como se desconoce la velocidad se obtienes de la formula:
 v=raiz cuadrada(F/M)


pero como tampoco se conoce la densidad lineal se obtiene con los datos de longuitud y masa
M= m/L
M= 0.3kg/1.6m
M= 0.18kg/m


Se sutituye en la ecuacion de la velocidad
v= raiz cuadrada(F/M)
v= raiz cuadrada [(400N)(0.18kg/)]
v= 47.14m/s

Ahora se finaliza sustituyendo los valores en la formula de longuitud de onda:
^ = v/f
^ = (47.14m/s)/(40Hz)
^ = 1.17m
Respuesta: Las ondas tienen una longuitud de 1.17m

5.- un alambre de 30 cm que pesa 400N se ha estirado con una tensión de 1800N ¿Cuánto tiempo tarda un impulso en recorrer el alambre de ida i de vuelta si este golpea en uno de los extremos?
Los datos: d=30m w=400kg m/s2 T=1800 m/s t=?
F=ma- m=f/a
M= 400kg m/s sobre 9.8m/s
Esto es igual a 40.8kg/m
m=m/l 40.8kg sobre 30m
m=1.36kg/m
ahora sacamos la velocidad con la formula V=raíz de F/m
v=raíz de 1800Nsobre 1.36kg/m
v=raíz de 1323m2/s2
v=36.37m/s
despues despejamos la formula de d=vt t=d/v
t=60m/36.37m/s
t=1.64segundos