El sonido como ejemplo

Cuando se produce una perturbación periódica en el aire, se originan ondas sonoras longitudinales. Por ejemplo, si se golpea un diapasón
con un martillo, las ramas vibratoria emiten ondas longitudinales. El oído, que actúa como receptor de estas ondas periódicas, las interpreta como sonido.
El término sonido se usa de dos formas distintas. Los fisiólogos definen el sonido en término de las sensaciones auditivas producidas por perturbaciones longitudinales en el aire. Para ellos, el sonido no existe en un planeta distante. En física, por otra parte, nos referimos a las perturbaciones por sí mismas y no a las sensaciones que producen.

Semana 10 - 14 (clase)

Equipo              Generalidades.

6                                  En una onda podemos observar; la amplitud, longitud de onda, período, frecuencia, velocidad de la onda, y la ecuación de onda.
La amplitud, se lo denomina a la altura máxima que alcanza cada punto del medio al ser perturbado, es decir, la altura máxima de la perturbación.
La longitud de onda, es la distancia que se recorre por la perturbación al realizar una onda completa

Magnitudes relativas a fenómenos ondulatorios

· Amplitud (A): Es la distancia máxima que puede separarse de su posición de equilibrio un punto que está realizando un movimiento vibratorio. Se mide en metros.
· Elongación (x): Es la distancia que separa a un punto que está vibrando de su posición de equilibrio. Se mide en metros.
· Fase: Se dice que dos partículas están en fase cuando se encuentran en el mismo estado de vibración.
· Período (T): Es el tiempo que emplea en una oscilación o vibración completa. También se define como el tiempo que transcurre hasta que una partícula vuelve a estar en el mismo estado de vibración. Se mide en segundos.
· Frecuencia (f): Es el número de oscilaciones completas que una partícula da en un segundo. Su unidad es el hertz o hertzio (Hz) que corresponde a una vibración cada segundo: 1Hz = 1
El período y la frecuencia son inversamente proporcionales: T = 1/f
· Velocidad del movimiento ondulatorio (v): Es la velocidad con la que se propaga la onda. Se expresa como el cociente entre la longitud de onda y el período

Magnitudes relativas a fenómenos ondulatorios

Amplitud (A): Es la distancia máxima que puede separarse de su posición de equilibrio un punto que está realizando un movimiento vibratorio. Se mide en metros.
· Elongación (x): Es la distancia que separa a un punto que está vibrando de su posición de equilibrio. Se mide en metros.
· Fase: Se dice que dos partículas están en fase cuando se encuentran en el mismo estado de vibración.
· Período (T): Es el tiempo que emplea en una oscilación o vibración completa. También se define como el tiempo que transcurre hasta que una partícula vuelve a estar en el mismo estado de vibración. Se mide en segundos.
· Frecuencia (f): Es el número de oscilaciones completas que una partícula da en un segundo. Su unidad es el hertz o hertzio (Hz) que corresponde a una vibración cada segundo: 1Hz = 1
El período y la frecuencia son inversamente proporcionales: T = 1/f
· Velocidad del movimiento ondulatorio (v): Es la velocidad con la que se propaga la onda. Se expresa como el cociente entre la longitud de onda y el período

Fenómenos ondulatorios: reflexión, refracción, difracción, interferencia y resonancia de  ondas

Reflexión:

Cuando un rayo de luz, o bien la dirección de propagación de un frente de ondas, se encuentra con una superficie, la onda reflejada lo hará con un ángulo igual que el de la onda incidente, medido desde la perpendicular a la superficie donde se refleja la onda.

REFRACCIÓN: La ley de refracción nos ofrece el ángulo que adopta la propagación de la onda en el segundo medio, medido también respecto a la vertical a la superficie, como se indica en la figura. Además los rayos de incidencia, reflexión y refracción se encuentran siempre en el mismo plano

DIFRACCIÓN: Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en línea recta para rodearlo.

INTERFERENCIA: Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrarse en el mismo punto del espacio.

RESONANCIA DE ONDAS: Es la situación en la que un sistema mecánico, estructural o acústico vibra en respuesta a una fuerza aplicada con la frecuencia natural del sistema o con una frecuencia próxima.

Fenómenos ondulatorios

Material: Agua, cuerdas.

Generación de las ondas: colocar la cuera fija en un punto y proporcionarle un pulso, enseguida dos pulsos y posterormente tres pulsos.

Determinar las

Equipo	Ondas en la cuerda	Ondas en el cable	Ondas en el alambre
1	2	3	4
2	2	3	4
3	2	3	5
4	3	3	4
5	2	3	3
6	2	3	3

Observar las ondas que se generan sobre la superficie de agua:

Una gota, dos gotas tres gotas de agua sobre la superifice:

Reflexion de las ondas:

Equipo	Una gota	Dos gotas	Tres gotas
1
2
3
4	4	5	7
5
6	2	4	8

Fenómenos ondulatorios: reflexión, refracción, difracción, interferencia y resonancia de ondas

Las ondas periódicas están caracterizadas por crestas/montes y valles, y usualmente es categorizada como longitudinal o transversal. Las ondas transversales son aquellas con las vibraciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda; ejemplos incluyen ondas en una cuerda y ondas electromagnéticas. Ondas longitudinales son aquellas con vibraciones paralelas en la dirección de la propagación de las ondas; ejemplos incluyen ondas sonoras.

Cuando un objeto corte hacia arriba y abajo en una onda en un estanque, experimenta una trayectoria orbital porque las ondas no son simples ondas transversales sinusoidales.

Ondas en la superficie de una cuba son realmente una combinación de ondas transversales y longitudinales; por lo tanto, los puntos en la superficie siguen caminos orbitales.

Todas las ondas tienen un comportamiento común bajo un número de situaciones estándar. Todas las ondas pueden experimentar las siguientes:

Difracción - Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en línea recta para rodearlo.

Efecto Doppler - Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de las ondas y el receptor de las mismas.

Interferencia - Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrarse en el mismo punto del espacio.

Reflexión - Ocurre cuando una onda, al encontrarse con un nuevo medio que no puede atravesar, cambia de dirección.

Refracción - Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad.

Onda de choque - Ocurre cuando varias ondas que viajan en un medio se superponen formando un cono.

Magnitudes relativas a fenomenos ondulatorios

El movimiento de vibración más sencillo posible es el movimiento armónico simple. Si generamos este tipo de movimiento en un punto de un medio elástico (por ejemplo un resorte), ese punto actúa como foco de una onda armónica.

En la figura se representa una onda armónica transversal producida en un muelle. Es como si se hubiera hecho una fotografía en un cierto instante, mientras todos los puntos del muelle están realizando un movimiento armónico simple perpendicular a la dirección de propagación. Se producen alternativamente una serie de "crestas" y de "valles".
Para describir a la onda armónica, se definen las siguientes magnitudes:

La longitud de onda, l, igual a la distancia entre los centros de dos crestas o dos valles consecutivos.

El periodo, T que es el tiempo que tarda la perturbación en avanzar una longitud de onda.

La velocidad de propagación de la onda, c, que es la rapidez con la que avanza la perturbación.

Estas tres magnitudes cumplen la siguiente relación c = l/T

Generalidades SEMANA ENERO 10-14

Se define como modelo de un sistema a la estructura cuyo comportamiento es conocido o se puede deducir a partir de bases teóricas, y que se asemeja bastante al sistema real en estudio.
Ahora bién, la selección del modelo más adecuado juega un papel importante, ya que debe ser en función de los objetivos y precisión que se requiera, para que así los resultados obtenidos sean lo más afines a nuestros intereses.
El modelo que nosotros adoptaremos para representar a una cadena diatómica unidimensional estará formado por dos clases de partículas (átomos), con masas distintas y unidas por medio de resortes, estos de masa despreciable, con constantes elásticas , esquemáticamente tenemos.

Parámetros que caracterizan el movimiento ondulatorio Sesión 2

En una onda podemos observar; la amplitud, longitud de onda, período, frecuencia, velocidad de la onda, y la ecuación de onda. 

La amplitud, se lo denomina a la altura máxima que alcanza cada punto del medio al ser perturbado, es decir, la altura máxima de la perturbación.

La longitud de onda, es la distancia que se recorre por la perturbación al realizar una onda completa.

El período es el tiempo asociado a la longitud de onda que tarda para realizarse una onda toda completa.

La frecuencia es la cantidad de oscilaciones completas que se realizan en la unidad del tiempo, existe entre la frecuencia y el período una relación matemática , una es la inversa del otro.

La velocidad de onda, depende del tipo de la onda y del medio en el que se propaga; como la velocidad es la distancia recorrida dividiendo el tiempo que tarda en recorrer dicha distancia si en lugar de tener una distancia cualquiera tenemos una longitud de onda el tiempo empleado será el período (T) por lo tanto la velocidad de propagación de la onda se podrá calcular. V=

La ecuación de la onda, es una onda que se propaga a partir del sistema que emite y a medida que se analiza, provoca oscilaciones de algún tipo en los puntos del espacio de alcance. Es posible descubrir este proceso con una canción que permita predecir el estado de cualquier punto alcanzado por la onda en cualquier instante del tiempo

En toda onda se definen los parámetros:     y   perturbación que experimenta un punto x en el instante t

    A  valor máximo de la perturbación

    l   longitud de onda es el espacio que avanza la onda en un período T

    k   número de onda    k = 2 · p /  l

    w  pulsación    w =  2 · p / T

    F  frecuencia, número de oscilaciones en un segundo  F = 1 / T

    v  velocidad de propagación de la onda   v =  l / T =  v =  l . F = w / k

1° Sesión presentacion del semestre

Mapa conceptual de los temas a tratar en este semestre