La ecuación de una onda transversal que se propaga en una cuerda

La ecuación de una onda transversal que se propagaen una cuerda viene dada por y= 10 sen(2.pi.t-pi.x/0.10)
Hallar: a) La velocidad de propagación de la onda. B) La velocidad y aceleración máxima de las partículas de la cuerda

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Respuesta
1
La ecuacuación de una onda viajera en el tiempo es
y(x,t)=A*sen(Wt-Kx)
Siendo
W-->Frecuencia angular
K-->Número de onda
En tu caso
y(x,t)=10*sen(2*Pi*t-x/0.10)
o sea
A=10m --> amplitud
W=2*Pi rad/sg
K=10 m^-1
Como
W=2*Pi*f
f=W/2Pi=2Pi/2Pi=1 hz -->frecuencia
K=2*Pi/lambda
lamba=2*Pi/K=2*Pi/10=0.628m
a)La velocidad de propagación es
V=lambda*f=1*0.628=0.628 m/sg
b) La velocidad de vibración es, derivando y
V(x,t)=dy/dt=A*W*cos(Wt-Kx)
y la aceleración, derivando V respecto al tiempo
a(x,t)=dV/dt=-A*W^2*sen(Wt-Kx)
Estas magnitudes serán máximas cuando las sinusoidales valgan 1 o -1 ( el signo sólo nos da el sentido), con lo que
Vmax=A*W=10*2*Pi=20*Pi=62.8 m/sg
amax=A*W^2=10*4*Pi^2=394.78 m/sg^2
La Vmax se adquiere en la posición de equilibrio, y la amax en los extremos
NOTA: Hemos supuesto que las unidades de la ecuación son en el sistema internacional. Si las unidades están dadas en cm, las magnitudes halladas también lo estrán

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