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Fisica 3° · Bgu 3 Fisica 2024 · 2024
Libro de Física 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Ejercicio 4b: Olas del mar en Isla San Cristóbal-Galápagos (surfista); Ejercicio 5 intro: Contaminación sonora y la OMS

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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λ≈58.3 m; modelo matemático: y(x,t)=1.5·sen(0.1078x - 0.898t) m

📚 exercise fisica ⭐⭐⭐ Dificultad 3/5 ⏱ 1 min lectura

Solución — Página 189

Fisica 3° · Bgu 3 Fisica 2024 · 2024

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Ejercicio 1

i) ¿Ola es longitudinal o transversal? ii) Calcular λ. iii) Construir modelo matemático. iv) Graficar con todas sus partes.

Ejemplo 1: Longitud de onda de las olas del mar en Galápagos

Olas con T=7 s, v=30 km/h≈8.33 m/s, A=1.5 m

λ=v·T=8.33×7=58.3 m. Modelo: y(x,t)=1.5·sen(2π/58.3·x - 2π/7·t) m

Respuesta

λ≈58.3 m; modelo matemático: y(x,t)=1.5·sen(0.1078x - 0.898t) m

Contenido de la página

Ejercicio 4 (continuación): Olas del mar - Isla San Cristóbal, Galápagos

b) Un surfista español se encuentra en la Isla San Cristóbal, en Galápagos, y se ha detenido a observar el movimiento de las olas. Tras ello, anota los siguientes datos: las olas tienen una altura de 1,5 metros, en promedio, y rompen en la playa cada 7 segundos, además, su rapidez es de 30 km/h, aproximadamente.

Datos:

  • Amplitud: A = 1{,}5\,\text{m} (altura de las olas)
  • Período: T = 7\,\text{s}
  • Rapidez: v = 30\,\text{km/h} \approx 8{,}33\,\text{m/s}

i) Determino si la ola que observó el surfista es una onda longitudinal o transversal.

[Espacio para desarrollo: Las olas del mar son ondas transversales: el agua sube y baja (desplazamiento perpendicular) mientras la onda se propaga horizontalmente.]

[Espacio para desarrollo]

ii) Calculo la longitud de la onda.

\lambda = v \cdot T = 8{,}33\,\text{m/s} \times 7\,\text{s} \approx 58{,}3\,\text{m}

[Espacio para desarrollo]

iii) Construyo el modelo matemático para la onda.

y(x,t) = A\,\text{sen}\left(\frac{2\pi}{\lambda}x - \frac{2\pi}{T}t\right) = 1{,}5\,\text{sen}\left(\frac{2\pi}{58{,}3}x - \frac{2\pi}{7}t\right)\,\text{m}

[Espacio para desarrollo]

iv) Grafico la onda colocando todas sus partes.

[Cuadro grande para graficación]


Ejercicio 5: Contaminación sonora y la OMS

La exposición prolongada a una fuente de ruido puede causar serias afecciones a la salud, ocasionando todo tipo de enfermedades auditivas como perforaciones al tímpano o sordera parcial, e incluso total.

Algunas profesiones requieren que el ser humano se encuentre expuesto a fuentes de ruido constante, generalmente operarios de máquinas para fábricas e industria en general. Son ellos quienes deben tener estrictas normas de seguridad e indumentaria adecuada en su entorno de trabajo.

Recuerda que el ruido no deja de ser una onda sonora, y por ello existen límites permisibles para el ser humano. Así, la Organización Mundial de la Salud (OMS) establece que el rango de audición es de 85\,\text{dB}, aproximadamente, para el sector industrial.

Fórmulas y ecuaciones

\lambda = v \cdot T

y(x,t) = A\,\text{sen}(kx - \omega t)

k = \frac{2\pi}{\lambda}

\omega = \frac{2\pi}{T}

\lambda = v \cdot T

v = \frac{\lambda}{T}

y(x,t) = A\,\text{sen}@@MATH_0@@\frac{2\pi}{\lambda}x - \frac{2\pi}{T}t\right)

\lambda = 8{,}33 \times 7 \approx 58{,}3\,\text{m}

T = 7\,\text{s}

v = 30\,\text{km/h} \approx 8{,}33\,\text{m/s}

A = 1{,}5\,\text{m}

Glosario (19)

ola del mar
onda transversal
longitud de onda
período
rapidez de onda
modelo matemático de onda
función senoidal
amplitud
número de onda
frecuencia angular
contaminación sonora
ruido
decibel
OMS
Organización Mundial de la Salud
enfermedades auditivas
tímpano
sordera
sector industrial

Preguntas para practicar

¿Las olas del mar son ondas longitudinales o transversales?

¿Cuál es la longitud de onda de las olas observadas?

¿Cuál es el modelo matemático que describe estas olas?

¿Por qué el ruido es considerado una onda sonora?

¿Qué límite de ruido establece la OMS para el sector industrial?

¿Qué enfermedades puede causar la exposición prolongada al ruido?

Temas y conceptos clave

Olas del mar como ondas transversalesLongitud de onda de olasPeríodo de ondaRapidez de ondaModelo matemático de ondaContaminación sonoraRuido industrialDecibelesOMSLímites de audiciónOndas sonorasola del maronda transversallongitud de ondaperíodorapidezmodelo matemático de ondafunción senoidalcontaminación sonoraruidodecibelOMSlímite permisibleenfermedades auditivastímpanosordera
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Ejercicio 5a: Dos compresores idénticos - nivel de sonido en decibeles, distancia, superposición de fuentes
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b) Un surfista español se encuentra en la Isla San Cristóbal, en Galápagos, y se ha detenido a observar el movimiento de las olas. Tras ello, anota los siguientes datos: las olas tienen una altura de 1,5 metros, en promedio, y rompen en la playa cada 7 segundos,

además, su rapidez es de 30 km/h, aproximadamente.

i) Determino si la ola que observó el surfista es una onda longitudinal o transversal.

iii) Construyo el modelo matemático para la onda.

( A

iv) Grafico la onda colocando todas sus partes.

( y

  1. Leo el siguiente problema y realizo las actividades a continuación.

La esposición prolongada a una fuente de ruido puede causar serias afecciones a la salud, ocasionando todo tipo de enfermedades auditivas como perforaciones al tímpano o sordera parcial, e incluso total.

Algunas profesiones requieren que el ser humano se encuentre expuesto a fuentes de ruido constante, generalmente operarios de máquinas para fabricas e industria en general. Son ellos quienes deben tener estrictas normas de seguridad e indumentaria adecuada en su entorno de trabajo.

Recuerda que el ruido no deja de ser una onda sonora, y por ello existen límites permisibles para el ser humano. Así, la Organización Mundial de la Salud (OMS) establece que el rango de audición es de 85 dB, aproximadamente, para el sector industrial.

188 Texto de Física

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