Movimiento ondulatorio y el sonido

¿Qué es movimiento ondulatorio?
1. Es cualquier clase de perturbación en una propiedad del medio en la que se propaga energía pero no materia
Clasificación de ondas
1. Según la duración de la pertubación
  1. Pulso
    1. Es una perturbación aislada, como una bomba
  2. Tren de ondas
    1. Conjunto de pulsos de onda
2. Según el medio en el que se propaga
  1. Mecánicas
    1. Requieren de un medio para propagarse
    2. La velocidad de propagación depende de las características del medio
    3. Ejemplo. El sonido
  2. Electromagnéticas
    1. No necesitan medio de propagación. Pueden propagarse incluso en el vacío
    2. Ejemplo. La luz
3. Según la dirección de vibración y de propagación
  1. Transversales
    1. Son perpendiculares
      1. Ejemplo. Ondas electromagnéticas
  2. Longitudinales
    1. Misma dirección
      1. Ejemplo. El sonido
4. Según la forma en la que se propagan
  1. Unidimensinales
    1. A lo largo de una línea. (Una cuerda)
  2. Bidimensionales
    1. En un plano. (Olas del mar)
  3. Tridimensionales
    1. Por todo el espacio. (Luz)
Onda armónica unidimensional
1. Magnitudes características
  1. Periodo. (T)
    1. Tiempo que tarda en propagarse en una distancia igual a la longitud de onda
  2. Frecuencia (f)
    1. Es el número de veces que un determinado punto repite el mismo estado de perturbación en la unidad de tiempo.
  3. Longitud de onda (λ)
    1. Es la distancia entre dos puntos en el mismo estado de perturbación
  4. Amplitud (A)
    1. Máxima elongación con la que vibran las partículas del medio
  5. Velocidad de propagación (Vp)
    1. Desplazamiento en la unidad de tiempo de la perturbación y depende de las características del medio
    2. v = λ/T
  6. Número de onda (k)
    1. Cantidad de ondas completas en una distancia de 2π metros
    2. k = 2π/ λ
2. Ecuación de ondas
  1. Cada uno de los puntos se mueve en un movimiento armónico simple. y(tv) = A * sen ωt
    1. tv es el tiempo que lleva vibrando cada punto. tv = t - t´= t - x/v
      1. Como depende de la posición la ecuación queda: y(tv) = A sen ( ωt - kx + φ0)
        Si la perturbación va en sentido opuesto (de derecha a izquierda) es: y(tv) = A sen ( ωt -+kx + φ0)
Energía e intensidad de una onda unidimensional
1. La energía de cada partícula en un m.a.s. es: E = 1/2 m ω^2 A^2
  1. Potencia: La energía que atraviesa una esfera y el tiempo que tarda en hacerlo.
  2. Intensidad: La potencia que se propaga y la superficie por la cual se propaga
Reflexión y refracción
1. Leyes de Snell
  1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en el mismo plano
    1. El ángulo de incidencia y el de reflexión son iguales
  2. El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano
    1. La relación entre las velocidades de propagación entre los medios de incidencia y refracción viene dada por
      1. También: ni * sen i = nr * sen r
        Siendo n = v0/vp
Cualidades del sonido
1. Tono: Permite distinguir graves y agudos. Relacionado con la frecuencia
2. Timbre: Permite diferenciar el emisor del sonido
3. Intensidad: Permite distinguir sonidos fuertes y débiles
  1. Intensidad física: Energía que atraviesa la superficie normal a la dirección de propagación en la unidad de tiempo
  2. Nivel de intensidad sonora. Según la ley psicofísica: β = 10 * log I/I0
4. La velocidad de propagación de un sonido no depende de la frecuencia o la intensidad sino del medio
Efecto Doppler
1. Hace referencia a la diferencia entre la frecuencia que percibe el receptor y a la de la propia onda debido al movimiento relativo entre el emisor y el receptor

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