NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA Y BIOFÍSICA
Ondas mecánicas

 

Ejercicio NMS 1.3*- Un veraneante que descansa en la playa observa que durante los últimos 30 minutos han arribado 90 olas a la orilla. Luego se mete al mar y se dirige nadando hacia un bote anclado y ubicado a 450 m mar adentro, tomándole un total de 5 minutos en llegar. En el trayecto el nadador sorteó 60 olas. Halle la velocidad con que las olas se acercan a la orilla.
 

Ejercicio para la yapla. Acá va.

La velocidad de desplazamiento de la perturbaciones periódicas (mirá qué nombre rimbombante para una ola) se pueden calcular multiplicando la frecuencia, f, por la longitud de onda, λ. ¿Podremos calcularlas con la información que brinda el nadador?

Sí: la frecuencia es la cantidad de olas por unidad de tiempo, segundos.

f = 90 / 30 min

f = 90 / 1.800 s

f = 1 / 20 s

f = 0,05 s-1

¿Y la longitud de onda? Cuenta el chabón que nadó 450 metros en 5 minutos (hay que estar en forma, ¿eh?) y se cruzó con 60 olas... esas 60 olas son la suma de las que ya estaban en los 450 metros más las que entraron durante los 5 minutos que duró la travesía. Según lo que vimos antes, en 5 minutos entraron 15 olas, por lo tanto en los 450 metros hay siempre 45 olas (por cada una que rompe en la playa hay una nueva que sarandea al bote). Abajo lo aclaro un poco más.

Entonces la distancia entre olas es:

λ = 450 m / 45

λ = 10 m

Ahora podemos calcular la velocidad, v, de las olas:

v = λ . f

v = 10 m . 0,05 s-1

 

 

 

 

 

 

Con cualquiera de las relaciones "frecuencia", podés saber cuántas olas pasan por una posición en una cantidad de tiempo cualquiera.



         v = 0,5 m/s  
   

Por si no entendiste el asunto de la cantidad de olas te preparé este esquemita. Si lo entendiste, pasalo de largo.

   
 
justo después de zambullirse
más o menos al minuto de nado

casi llegando

En la primera "foto aérea" hay una cierta cantidad de olas en los 450 metros que separan la playa del bote. Si las olas no se movieran sería esa cantidad las que cruzaría el nadador. Pero las olas avanzan y entran al trayecto de nado unas cuantas olas más. Las que en definitiva cruza son 60. Pero de esas 60, 15 no estaban dentro del trayecto cuando el nadador inició su nado.    
* Tomado y adaptado de Física 2, de Hugo Medina Guzmán, Lima, PUCP, 2009.
 
Desafío: ¿Importa el tipo de movimiento que realiza el nadador? ¿Necesariamente debe ser un MRU?  
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