Slide 1 / 28 Slide 2 / 28 Ondas Una onda viaja a lo largo de su medio, pero las partículas individuales se mueven hacia arriba y abajo. Slide 3 / 28 Slide 4 / 28 Todo tipo de ondas que viajan transmiten energía studio de un pulso de onda única muestra que se inicia con una vibración y se transmite a través de fuerzas internas en un medio. Ondas continuas comienzan con vibraciones también. Si la vibración es MS, la onda será sinusoidal. aracterísticas de Ondas: mplitud, Longitud de Onda, λ Frecuencia f y Periodo T Velocidad de la Onda resta mplitud Valle Slide 5 / 28 La velocidad de la onda es la velocidad en cual las crestas (o cualquier otra parte de la onda) se mueve. Una cresta de onda viaja una distancia de una longitud de onda, #, en un periodo, T. v = #x/#t = #/T ado que f = 1/T La velocidad de la onda es v = #f. Slide 6 / 28 1 ual es la rapidez de la onda si el periodo de la onda es 4 segundos y la longitud de onda es 1,8m? 7,2 m/s 7,6 m/s 8,0 m/s 8,4 m/s 8,8 m/s
Slide 7 / 28 2 Un pescador nota que un flotador hace 30 oscilaciones en 15 segundos. La distancia entre dos crestas consecutivas es 2m. ual es la rapidez de la onda? 2 m/s 4 m/s 6 m/s 8 m/s 10 m/s Slide 8 / 28 3 ual es la longitud de onda de una onda que viaja con una velocidad de 6m/s y un periodo de 3s? 12 m/s 13 m/s 15 m/s 18 m/s 20 m/s Slide 9 / 28 Movimiento de Onda La velocidad de una onda depende del medio donde esta está viajando. La velocidad de una onda en una cuerda extendida se relaciona con la fuerza de tensión de la cuerda y la masa por unidad de longitud de la cuerda. v = #(F T/(m/L)) onde F T es la tensión de la cuerda y m/l es la masa por unidad de longitud. Slide 10 / 28 4 Que pasa con la rapidez de una onda en una cuerda si la tensión de la cuerda incrementa por un factor de nueve? disminuye por un factor de 3 disminuye por un factor de 9 incrementa por un factor de 3 incrementa por un factor de 9 incrementa por un factor de 5 Slide 11 / 28 5 Que pasa a la rapidez de una onda en una cuerda si la masa por unidad de longitud de la cuerda se incrementa por un factor de nueve? Slide 12 / 28 Tipos de Ondas: transversal y longitudinal disminuye por un factor de 3 disminuye por un factor de 9 incrementa por un factor de 3 incrementa por un factor de 9 disminuye por un factor de 4 l movimiento de las partícula en las ondas puede ser perpendicular a la dirección de la onda (transversal) o paralelo a la dirección (longitudinal).
Slide 13 / 28 Tipos de Ondas: transversal y longitudinal Ondas de sonidos son ondas longitudinal expansión Slide 14 / 28 Transportación de nergía La energía transportada por la onda es proporcional al cuadrado de la amplitud. figura tomada como los altavoces se pulsan interiormente Figura tomada como los altavoces se pulsan exteriormente compresión La intensidad, I, de la onda se define a la potencia transportada a través de una unidad de área perpendicular a la dirección del flujo de energía. I = Potencia / área = P/(4# r 2 ) Por lo cual la intensidad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia desde la fuente I = 1 r 2 Slide 15 / 28 6 n el punto la intensidad de la onda es I o. ual es la intensidad en el punto? I 0 3I 0 6I 0 9I 0 12I 0 fuente Slide 16 / 28 Reflexión y Transmisión de las Ondas Una onda alcanzando el extremo de su medio, pero donde el medio puedo moverse con libertad, va a hacer reflejado (b), y su reflexión será vertical. Una onda chocando con un obstáculo será reflejado (a), y su reflexión será invertida. Slide 17 / 28 Reflexión y Transición de las Ondas segmento ligero segmento denso Slide 18 / 28 Reflexión y Transición de las Ondas Ondas de dos- o tres dimensiones pueden ser representados por frentes de ondas, cuales son curvas de superficies donde todas las ondas tiene las misma fase. pulso transmitido parcialmente pulso transmitido parcialmente Una onda encontrando otro medio mas denso será reflejado parcialmente y transmitido parcialmente; si la rapidez de la onda es menos en el medio mas denso, su longitud de onda será menos. Líneas perpendiculares a las ondas de frentes son llamados rayos; ellos apuntan en la dirección de la propagación de la onda
Slide 19 / 28 Interferencias; Principio de Superposición l principio de superposición dice que cuando dos ondas pasan a través del mismo punto, el desplazamiento es la suma aritmética de los desplazamientos individuales. ondas acercándose entre los dos Slide 20 / 28 Interferencias; Principio de Superposición stas figuras demuestran las sumas de dos ondas. n (a) se añaden constructivamente; en (b) se añaden destructivamente; y en (c) se añaden parcial-destructivamente. n fase (a) ompletamente fuera de fase (b) parcialmente fuera de fase (c) ondas se superponen exactamente ondas pasan tiempo pasando Slide 21 / 28 Ondas stacionarias; Resonancia Ondas estacionarias ocurren cuando los dos extremos de la cuerda están fijo. n ese caso, solo ondas en cual están sin movimiento en los extremos pueden persistir. Hay nodos, donde la amplitud es siempre cero, y antinodos, donde la amplitud varea desde el cero hasta el valor máximo. Slide 22 / 28 Ondas stacionarias; Resonancia La frecuencia de las ondas estacionarias en una cuerda particular son llamadas frecuencias resonantes. También son referidos como fundamentales y harmónicos. Slide 23 / 28 Ondas stacionarias; Resonancia Las longitudes de ondas y frecuencias de ondas estacionarias son: Slide 24 / 28 7 ual es la longitud de onda de la onda en el diagrama? 2 m 2,5 m 4 m 5 m 7 m 5m
Slide 25 / 28 8 ual es la longitud de onda de la onda en el diagrama? 2 m 4 m 5 m 7 m 10 m 10m Slide 26 / 28 Objetos en vibración son fuentes de ondas, cuales pueden ser un pulso o continuas. Longitud de ondas: distancia entre dos crestas consecutivas. Frecuencias: numero de crestas que pasan a través de un punto por unidad de tiempo (f). mplitud: máxima altura de la cresta (). Velocidad de la Onda: v = #f. Para una onda en una cuerda: v = #(F T/(m/L)) Slide 27 / 28 Ondas transversales: oscilaciones perpendiculares a la dirección de movimiento de la onda. Ondas longitudinales: oscilaciones paralelas a la dirección de movimiento de la onda. Intensidad: energía por unidad de tiempo a través de unidad de área (P/m 2 ). Intensidad es proporcional a 1/r 2. Slide 28 / 28 uando dos ondas pasan a través de la misma región de espacio, ellos se interfieren. La interferencia puede ser constructiva o destructiva. Ondas estacionarias pueden ser producidas en una cuerda con los extremos fijo. Las ondas que persisten son las frecuencias resonantes. # = 2L/n Nodos ocurren donde no hay movimiento; antinodos ocurren donde la amplitud es máximo. Refracción de ondas ocurre cuando entran un medio con diferentes rapideces, y difracción ocurre cuando la onda va alrededor del obstáculo.