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ONDAS
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 1
Una ONDA es toda perturbación que se propaga a través del medio, siendo la perturbación vibraciones de una partícula.
Las ondas transportan energía de un lugar a otro
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 2
Por desplazamiento de un cuerpo que posee energía
Mediante ondas: se transmite la energía de una partícula que vibra
Características del movimiento que propaga la energía (mov. ondulatorios)
Movimientos ondulatorios concretos: la luz, el sonido
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 3
Son perturbaciones que transportan cantidad de movimiento y energía, pero no materia
Agitar una cuerda por un extremo
Lanzar una piedra a un estanque
ONDAMOVIMIENTO ONDULATORIO
Perturbación transmitidaForma de transmisión de energía
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Movimientos en los que se propaga una perturbación sin que exista transporte de materia.
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 5
Sólo se transmite la energía de la partícula que origina el movimiento (CENTRO EMISOR)
Las partículas no se desplazan, sino que vibran en su posición de equilibrio.
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A medida que la perturbación se propaga, se amortigua
La amortiguación se debe al:
Para que la perturbación se propague el medio ha de ser ELÁSTICO e INERTE
- Grado de elasticidad del medio
- Rozamiento viscoso entre las partículas
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Es una perturbación individual que se propaga a través del medio
Cada partícula está en reposo hasta que llega a ella el impulso sólo un punto del medio está en movimiento en un momento dado
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Sucesión de pulsos
Perturbación continua que se propaga
Todas las partículas del medio están en movimiento
Su producción requiere un suministro continuo de energía al centro emisor
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17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 10
Viajera: Si la perturbación alcanza a todos los puntos del medio (son las que estudiaremos)
Estacionaria: propagación delimitada a una región específica
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MECÁNICAS O MATERIALES
- Se propaga energía mecánica
- Necesitan un medio material de propagación
- Ejemplos: onda sonora,ondas en la superficie del agua, ondas en muelles, en cuerdas
ELECTROMAGNÉTICAS
- Se propaga energía electromagnética
- No necesitan un medio material para propagarse (propagación en el vacío)
- Ejemplos: luz visible, rayos X, rayos infrarrojos, rayos ultravioleta
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LONGITUDINALES O DE PRESIÓN
- La dirección de vibración de las partículas coincide con la dirección de propagación
- Una onda es una sucesión de contracciones y dilataciones del medio
- Ejemplos: onda sonora, ondas P
TRANSVERSALES
- La dirección de vibración de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación
- Una onda es una sucesión de crestas y valles
- Ejemplos: onda luminosa, ondas S
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ONDA SONORA
ONDA EN UN MUELLE
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ONDA LONGITUDINAL
ONDA TRANSVERSAL
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LONGITUDINALES
TRANSVERSALES
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 16
UNIDIMENSIONALES
- La energía se propaga en 1 dirección
BIDIMENSIONALES
- La energía se propaga en 2 dirección
TRIDIMENSIONALES
- La energía se propaga en 3 dirección
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LONGITUD DE ONDA
PERÍODO
FRECUENCIAAMPLITUD
VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
MAGNITUDES CARACTERÍSTICAS
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• Distancia que se ha propagado la onda en un período
. /
• Distancia entre dos puntos consecutivos que se encuentran en el mismo estado de vibración
(Longitud de onda)
(Velocidad propagación)
(Período)
(Frecuencia)
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Tiempo que tarda cada punto en recorrer una oscilación completa
Tiempo que tarda una onda en reproducirse
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Máxima distancia entre la posición de una partícula y el centro de la oscilación
Sólo depende de la energía que propaga la onda
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El número de vibraciones que realiza una partícula en la unidad de tiempo
Número de veces que se reproduce la onda en la unidad de tiempo
= 1/T expresado en s-1 o hertzio (Hz)
A veces se utilizan los ciclos por segundo (cps) 1cps=1Hz
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Relación existente entre la distancia que avanza una onda en un período y el tiempo que emplea para ello
= /T , = . , en el SI se mide m/s
(Longitud de onda)
(Velocidad propagación)
(Período)
(Frecuencia)
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FENÓMENOS ONDULATORIOS
REFLEXIÓN
REFRACCIÓN
DIFRACCIÓN
INTERFERENCIAS
Los efectos de las ondas se analizan mediante una cubeta de ondas
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Consiste en el cambio de dirección que experimenta un tren de ondas al chocar con una superficie lisa sin atravesarla.
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El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en un mismo plano.
El ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión son iguales.
La onda incidente y la reflejada se propagan con la misma velocidad, ya que lo hacen en el mismo medio.
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Cambio de velocidad que experimenta un tren de ondas cuando pasa de un medio a otro de distinta profundidad o densidad.
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 27
El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en un mismo plano
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 28
Si un rayo pasa de un medio menos denso a otro más denso (velocidad menor) se acerca a la normal.
Si un rayo pasa de un medio más denso a otro menos denso, el rayo se aleja de la normal.
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 29
Un rayo que llegue perpendicularmente a la superficie de separación de los dos medios se refracta sin desviarse
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 30
Cuando al propagarse una onda se encuentra un obstáculo de bordes nítidos o una abertura, estos se convierten en centros emisores de nuevos frentes de ondas (ondas difractadas)
Así, la onda bordea obstáculos y pasa por agujeros pequeños
Posteriormente la onda incidente y la secundaria interfieren
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 31
Cuando el tamaño del orificio es aproximadamente igual a la longitud de la onda incidente la distorsión es mayor
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 32
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 33
Si un fenómeno físico sufre difracción es de naturaleza ondulatoria
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 34
Encuentro en un punto del espacio de dos o más movimientos ondulatorios que se propagan por el mismo medio.
17/08/2011 Elaboró: Yovany Londoño 35