31/08/2009larrondo 2009 fisica 3 – 2009 la propagacion de mensajes

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FISICA 3 – 2009

LA PROPAGACION DE MENSAJES

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Temario general de F3

• Ondas mecánicas, electromagnéticas, de Materia

• Libres y guiadas

• Superposición Coherente e Incoherente

• Propagación y distribución de la energía

• Polarización

• Límite geométrico

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• Propagación de mensajes

• Tipos de ondas

• ¿Qué es una “Función viajera 1D”?

• Ecuación de onda (1D, 2D, 3D)

• ¿Qué es una Onda Armónica?

CLASE 1

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• Siempre existe un emisor y un receptor

• Hay dos maneras de enviar el mensaje de uno a otro:

–directa

–indirecta o por postas

PROPAGACIÓN DE MENSAJES

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• En ambas puede disponerse de energía en la llegada.

• La propagación indirecta está más expuesta a la distorsión

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

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• En la propagación indirecta hay dos velocidades: se pueden lograr velocidades de propagación de hasta 300.000 km/seg

• En la propagación directa la velocidad de propagación del mensaje es la misma que la del portador.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS (cont.)

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• En la propagación directa hay un único portador

• En la propagación indirecta hay un medio o cadena de portadores

• El medio puede ser un campo (que se propaga en el vacío ... ???)

VENTAJAS Y DESVENTAJAS (cont.)

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¿Quiénes son emisores?

• Antena de radio

• Mano que agita una cuerda

• Membrana de un parlante

• Cuerdas vocales o de un instrumento

• LED

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• Una bombilla eléctrica

• Cualquier cuerpo caliente, por ejemplos nosotros (a más de 0K).

• Un láser

• Una piedra arrojada al agua

• Un barco que se desplaza en el mar

Más …

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• Antena de radio o TV

• Antena parabólica

• Los ojos

• Los oídos

• Un sensor óptico

• Un sensor mecánico

QÚIENES SON LOS RECEPTORES?

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• Un líquido

• Un gas

• Un sólido

• Una fila de autos

• Un material

• El vacío (en ese caso hay un campo)

Y EL MEDIO?

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• En un sistema de comunicaciones tratamos de corregirla

• En un sistema para analizar materiales la usamos para conocer cómo es el material

QUÉ HACEMOS CON LA DISTORSIÓN?

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• Por ahora solo estudiamos las ondas 1D

La expresión matemática

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Las ondas 1D como funciones

• No todas las funciones de dos variables son ondas 1D

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• Mirada con estroboscopio

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• Mirada en 3D

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• En forma analítica

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PROPIEDAD DE LAS FUNCIONES VIAJERAS 1D

tcx

1

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LA ECUACIÓN DE ONDA 1D

2

2

22

2 1tcx

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• OJO NO TIENE POR QUÉ MOVERSE SEGÚN X.

• LO QUE CONVIENE ES COLOCAR EL EJE X EN LA DIRECCIÓN DE PROPAGACIÓN

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ONDA PLANA 3D

kx

ky

( , ) ( )f r t f k r ct

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Observación

• Si sólo hay una onda plana elija el eje x coincidiendo con la dirección de propagación de la onda y obtendrá una función

( , ) ( )x t f x ct

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EXPRESIÓN DE LA ONDA ARMÓNICA 1D

0cos, ctxkAtx

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PARÁMETROS DE LA ONDA ARMÓNICA 1D

)/1(1

)(

)/(2

mespacialfrecuencia

mespacialperíodooondadelongitud

mradespacialpulsaciónoondadenúmerok

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PARÁMETROS DE LA ONDA ARMÓNICA 1D

)/1(1

)(

)/(2

HzstemporalfrecuenciaT

f

stemporalperíodoT

sradtemporalpulsaciónT

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FIN DE LA CLASE 1