Movimiento Ondulatorio

FISICA 3 2012

Onda.En física, una onda es una propagación de

una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía.

Las ondas no están directamente asociadas a las partículas de una región del espacio sino a su comportamiento y relación entre ellas.

ONDAS

ONDAS

ONDAS ELECTROMAG-

NÉTICAS.ONDAS

MECÁNICAS

CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS:

No necesitan de un medio material para su propagación, pues se difunden aun en el vacio

ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.

Por ejemplo las ondas luminosas, caloríficas y de

radio.

ONDAS MECÁNICAS

Son aquellas ocasionadas por una perturbación y que para su propagación en forma de oscilaciones periódicas requie-ren de un medio material.

Tal es el caso de las ondas producidas en un resorte, una cuerda, en el agua, o en algún medio por el sonido.

ONDAS

ONDAS LONGITUDINALES

ONDAS TRASNVERSALES

TIPOS DE ONDAS:

Paralelamente a la dirección de propagación de la onda.

Perpendicular-mente a la di-rección de pro-pagación de la onda.

ONDAS LONGITUDINALES.

ONDAS TRANSVERSALES.

TREN DE ONDAS

FRENTE DE ONDA

RAYO O VECTOR DE PROPAGACIÓN

ONDAS LONGITUDINALES:

ONDAS TRANSVERSALES:

ONDAS

ONDAS LINEALES.

ONDAS SUPERFICIALES.

ONDAS TRIDIMENSIONALES.

Las ondas también se clasifican según la forma en que se propaguen, ya sea en una dimensión (unidimensional), en dos (bidimensionales), o en tres (tridimensionales).

CARACTERISTI-CAS DE LAS

ONDAS.

LONGITUD DE ONDA

FRECUENCIA

PERÍODO

NODOELONGACIÓN

AMPLITUD DE ONDA

VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN

CARACTERISTICAS DE LAS ONDAS.

Cresta: La cresta es el punto más alto de dicha amplitud o punto máximo de saturación de la onda.

Valle: Es el punto más bajo de una onda.

Elementos de una onda

LONGITUD DE ONDA: Se representa por la letra griega λ (lambda) y se mide en m/ciclo. FRECUENCIA: Se mide en ciclos/s, esto es, en hertz( Hz). 1 hertz= 1 ciclo/s

PERÍODO: El periodo es igual al inverso de la frecuencia y la frecuencia es igual al inverso del periodo, por consiguiente: T=1/F y F=1/T

NODO: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

ELONGACIÓN: Es la distancia entre cualquier punto de una onda y su posición de equilibrio.

AMPLITUD DE ONDA: Es la máxima elongación.

VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN: Velocidad en un medio específico siempre es del mismo valor y puede calcularse con la expresión: 

v=λ/T como T=1/F,

v=λf

El periodo T es el tiempo para un ciclo completo de oscilación de la onda. La frecuencia f es cuantos periodos por unidad de tiempo (por ejemplo un segundo) y es medida en hertz. Esto es relacionado por:

f =___

Descripción Matemática

1T

Velocidad de Onda

V = f λ

V = Velocidad de Propagación en m/sf = Frecuencia, medida en Hertz Hz.λ = Longitud de onda en metros

PROBLEMA 1. Cierta onda electromágnetica tiene una

longitud de onda de 960 nm. Determine la frecuencia y el período de esta onda si se sabe que todas las de su tipo viajan con una rapidez de 3 x 108

2. Dos puntos A y B en la superficie del globo terráqueo están a la misma latitud pero separados 70 grados de longitud. Desde el punto A se envían hacia B dos ondas viajeras diferentes. La primera se desplaza a través de una cuerda muy larga en la superficie terrestre con una velocidad de 25 km/hora. La segunda viaja directamente por el interior de la tierra a 29 km/h. ¿En cuánto tiempo llega cada una a su destino?

VELOCIDAD DE ONDA EN UNA CUERDA TENSA:

V =

Reflexión

Principio de superposición

Interferencia

Ondas estacionarias

Refracción

Difracción

Fenómenos de las ondas:

REFLEXIÓN DE LAS ONDAS.

La reflexión de las ondas se presenta cuando estas encuentran un obstáculo que les impide propagarse, chocan y cambian de sentido sin modificar sus demás características.

PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN DE LAS

ONDAS.

Estudios cuidadosos conducen a afirmar que dos o más ondas pueden atravesar la misma región del espacio indepen-dientes unas de otras.

INTERFERENCIA DE ONDAS.La interferencia se produce cuando se superponen simultáneamente dos o mas trenes de onda; este fenómeno se emplea para comprobar si un movimiento es ondulatorio o no.

INTERFERENCIA

CONSTRUCTIVASe presenta al superponerse dos

movimientos ondulatorios de la misma frecuencia y longitud de onda, que llevan

el mismo sentido.

DESTRUCTIVASe manifiesta cuando se superponen dos movimientos ondulatorios con

una diferencia de fase.

Constructiva Destructiva

ONDAS ESTACIONARIAS.

Las ondas estacionarias se producen cuando interfieren dos movimientos ondulatorios de la misma frecuencia y amplitud que se propagan en diferente sentido a lo largo de una línea con una diferencia de fase de media longitud de onda.

REFRACCIÓN DE LAS ONDAS.Este fenómeno lo experimenta un movimiento ondulatorio al cambiar de un medio a otro distinto durante su propagación.

DIFRACCIÓN DE LAS ONDAS.

Cuando una onda encuentra un obstáculo en su camino y lo rodea o lo contornea se produce la difracción de ondas.

ONDAS SONORASLas ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales.

ONDAS SONORAS AUDIBLES.

SONIDO AUDIBLE

SONIDO INFRASÓNICO

SONIDO ULTRASÓNICO