Ondas y transferencia de energía

Capitulo 14

Prof. Juan L. Deliz

Clases de ondas

• Ondas mecánicas – Necesitan de un medio material para transportar su energía. – Ejemplos:

• Resorte, agua, sonido.

• Ondas electromagnéticas – No necesitan de un medio material para propagarse. – Todas viajas a 300 000 Km/s – Ejemplos:

• Rayos X, rayos IR, rayos UV, radio, etc.

• Ondas materiales – Partículas que se comportan como ondas

• Ejemplo: electrones

Formas de las ondas

• Longitudinal – Hace que las partículas del medio se muevan paralelamente a la dirección de la onda.

• Transversal – Hacen que las partículas se muevan

perpendicularmente a la dirección de la propagación de la onda.

• Superficiales – Una mezcla de las ondas longitudinales y

transversales.

Ondas longitudinales

Ondas Transversales

Pulso ondulatorio

• Perturbación simple que se propaga en un medio.

Características mensurables de las ondas

• Frecuencia

– Numero de vibraciones o ciclos que se repiten o completan en un segundo de tiempo.

– Se expresa en hertz (Hz)

• Amplitud

– Desplazamiento máximo vertical desde su posición de reposo o equilibrio.

– Muestra la energía que lleva la onda.

Interferencias ondulatorias

• Establecemos:

– La velocidad de una onda no depende ni de su frecuencia ni de su amplitud sino del medio material por donde pasa. Es afectado por:

• Tipo de material

• Profundidad

• Temperatura

• Cuando una onda incidente llega a la frontera de un medio dado transmite parte de su energía a éste.

– A esta onda se le llama onda transmitida y tiene la misma frecuencia que la incidente

• La otra parte de energía se mueve en reversa llamándose onda reflejada.

Ondas en la frontera entre medios diferentes

• Siempre que una onda pase de un medio menos denso a otro mas denso, la onda reflejada se invierte.

– Si es al revés (mas denso a menos) la onda reflejada no se invierte.

Superposición de ondas

• Lo que ocurre cuando dos o mas ondas se propagan por el mismo medio a la misma vez.

– Principio de superposición:

• El desplazamiento de un medio cuando dos ondas o mas llegan a éste es la suma algebraica de los desplazamiento que causan las ondas individualmente.

• A esta superposición se le llama interferencia.

Tipos de interferencias

• Constructiva

– Las ondas que se encuentran tienen las mismas amplitudes y en la misma dirección.

– La amplitud de la onda crece en el punto de encuentro.

• Destructiva

– Las ondas que se encuentran tienen amplitudes iguales, pero opuestas.

Comparación de ondas

Nodos y antinodos

• Un nodo es un punto en la onda donde el medio no se desplaza.

• El antinodo es el punto mas alto de desplazamiento del medio producido por la onda.

Reflexión y refracción de las ondas

• Las ondas pasa por reflexión cuando rebotan al chocar por un medio.

• Una onda se refracta cuando a traviesa un medio y se “dobla”

Reflexión ondas

Refracción ondas

Difracción de ondas

• Cuando una onda pasa a través de un orificio de una barrera, en vez de atravesarlo en línea recta forma ondas circulares que se propagan en todas direcciones.