Ondas.

Ondas.

Una onda es una perturbación que se propaga por medio de un pulso que trasporta energía pero no materia.
1. Tipos de ondas
  1. Según el medio
    1. Mecanicas
      1. Necesitan de un medio para propagarse. Sonido
    2. Electromagnetica
      1. No necesitan de un medio para propagarse. La luz
  2. Según dirección de propagación
    1. Transversal
      1. Perturbación perpendicular a la propagación
    2. Longitudinal
      1. Perturbación paralela a la propagación
  3. Según forma de la onda
    1. Esférica
    2. Plana
  4. Según las dimensiones
    1. Unidimensional
    2. Bidimensional
    3. Tridimensional
Magnitud de las Ondas armónicas
1. Longitud de onda
  1. Distancia que existe entre dos estados de vibración para el mismo tiempo. Se mide en metros
2. Amplitud
  1. Distancia máxima a la posición de equilibrio. Se mide en metros
3. Velocidad de propagación
  1. Velocidad con la que la onda se propaga. Se mide en m/s
4. Número de ondas. K Se mide en m^ -1
Cinématica del Movimiento Ondulatorio.
1. Ecuaciones del Movimiento
2. Desfase
  1. Es la diferencia de fases. Es el argumento de la funcion trigonometrica.
  2. Si el tiempo no varia se trata de un desfase del espacio y si es el espacio lo que no varia e trata de un desfase del tiempo.
    1. Desfase del tiempo.
      1. Desfase= W(t2-t1)
    2. Desfase del espacio.
      1. Desfase= K(X1-X2)
  3. Si es desfase equivale a 2 Pi las ondas están en fase. Si es desfase es Pi las ondas están en oposición de fase.
3. Velocidad
  1. Hay dos velocidades, la de vibración y la de propagación.
    1. Velocidad de propagación
      1. Constante. Depende del medio.
    2. Velocidad de vibración.
      1. Es aquella con la que se mueve cada partícula dentro de la perturbación. Es la derivada de la ecuación de movimiento.
4. Aceleración
  1. Se halla con la derivada de la velocidad de vibración.
Energía e intensidad de las Ondas.
1. La intensidad de un movimiento ondulatorio en un punto es la energia que propaga por unidad de tiempo y por unidad de superficie normal a su dirección de porpagación en ese punto.
  1. Siendo S la superficie de la esfera
2. El medio no absorbe energía, pero al aumentar el radio la energia se distribuye mas, disminuyendo la que llega a los diferentes puntos del frente. A este fenómeno se le denomina Atenuación.
3. La intensidad se mide en W/m^2
Reflexión y refracción de ondas
1. Reflexión
  1. Cambio de dirección de la onda cuando se encuantra con un medio manteniéndose en el primero.
  2. Leyes de la reflexión.
    1. El rayo incidente, el reflejado y la normal están en el mismo plano
    2. El ángulo que forma el rayo incidente con la normal es el mismo que forma el rayo reflejado con la normal.
2. Refracción.
  1. Cambio de dirección en la propagación de la onda cuando esta pasa a un segundo medio.
  2. Leyes de la refracción.
    1. El rayo incidente, el refractado y la normal están en el mismo plano
    2. El ángulo con el cual se produce la refracción se haya mediante una relación trigonómetrica.
3. Índice de Refracción.
  1. Magnitud adimensional que es el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la onda en ese medio.
4. Ángulo límite
  1. Es aquel para el cual el rayo se refracta con un ángulo de 90 grados.
  2. Cuando el ángulo es mayor al límite solo se produce reflexión.
El Sonido
1. El sonido es una onda mecanica que necesita de un medio para propagarse. Se trata de un movimiento longitudinal.
2. Reflexión del sonido
  1. Cuando el sonido se refleja se pueden dar lugar dos hechos.
    1. Reverberación
      1. Se da en distancias menores a los 17 metros cuando el sonido reflejado se confunde con el emitido.
    2. Eco
      1. Se da para distancias mayores a 17 metros el sonido se refleja y se escucha sin interferencias
3. El sonido se propaga por medios sólidos de manera mas rápida que por el aire. En el aire su velocidad es de 340m/s
4. Intensidad del sonido y sonoridad.
  1. Entre ambas se da una relación logarítmica.
  2. La intensidad se mide en W/m^2 y la sonoridad en Decibelios
  3. Siendo I 0 la intensidad umbral de valor 1X10^-12
  4. Cuando la sonoridad de un sonido pasa de 65 Db empieza a ser perjudicial para la salud.
5. Cualidades del sonido
  1. Tono
    1. Es la cualidad que nos permite diferenciar sonidos agudos y graves. A mayor frecuencia mas agudo resultara el sonido.
  2. Timbre
    1. Es la cualidad que nos permite distinguir a dos sonidos con la misma intenisad y tono.
6. Efecto Doppler
  1. Se refiere a la diferencia entre la frecuancia con la que un receptor recibe una onda y a la propia frecuencia de la onda cuando hay un movimiento del receptor o del emisor.
    1. El receptor se mueve y el emisor permanece quieto.
      1. Al acercarse el receptor al emisor aumenta la frecuencia y si se aleja del emisor la frecuencia de las ondas disminuye.
    2. El receptor se mantiene quieto y se mueve el emisor.
      1. Si el emisor de la onda avanza hacia el receptor el sonido será mas agudo pero si se aleja el sonido se oirá de manera más grave.
Principio de Huygens.
1. Todos los puntos de un frente de ondas se comportan como focos emisores de ondas que se propagan en todas direcciones.
2. Difracción.
  1. Cambio de dirección que experimenta la onda cuando en su propagación se encuentra con obstáculos. Se explica mediante el principio de Huygens, ya que al llegar la onda al obstáculo este se comporta como un emisor de ondas. A menos apertura mayor curvatura posee la onda.
Superposición de ondas
1. La coincidencia de dos o mas ondas se denomina interferencia. Las interferencias pueden ser constructivas si la amplitud total es la suma de las amplitues o destructivas si la amplitud total es la resta de las amplitudes.
2. Ondas estacionarias.
  1. Aquellas que se forman por la superposición de dos ondas con igual frecuencia amplitud y longitud de onda.
  2. Las ondas estacionarias poseen dos puntos de interés. Nodos y Antinodos o vientres.
    1. Los nodos son los puntos de la onda estacionaria que vibran.
    2. Los vientres son los puntos de la onda estacionaria que vibran con máxima amplitud

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