ONDAS FISICA

ONDAS FISICALic. Sandra M. PachnUPN

ONDASEl movimiento ondulatorio es la propagacin de la energa por medio de una perturbacin en un medio (no por el movimiento del medio) o a travs de perturbaciones elctricas y magnticas.

Las molculas oscilan respecto a su posicin original y trasmiten dicha vibracin a las dems molculas

MECANICASELECTROMAGNETICASNecesitan de un medioNo necesitan de un medio

TIPOS DE ONDAS MECNICASTRANSVERSALES:La vibracin de las partculas individuales es perpendicular a la direccin de propagacinLONGITUDINALES:La direccin de las partculas es paralela a la direccin de propagacin

CONCEPTOSFRECUENCIA f

PERIODO T

AMPLITUD MAXIMA A FRECUENCIA ANGULAR w

NUMERO DE ONDA ANGULAR K

LONGITUD DE ONDA

ECUACIN DE ONDA

Y = A cos wtt1 = x/vt2 = t- x/v

Y = A cos (Wt Kx)

ECUACIONES DE ONDA

= m/l = vT Velocidad para un pulso transversal = vT Velocidad de ondaE = Ekmax = 1 mVmax 2Energa total de una partculaTiempo en recorrer una longitudt = l_ v P = E/t

Una onda longitudinal con 400Hz de frecuencia tienen una velocidad de 60m/s. Cul es la longitud de onda?

Superposicin de ondas y tubos sonorosSi dos o mas ondas se cruzan en un punto determinadoOndas estacionarias producidas por la vibracin del aire en los tubos. = 2 L/n

f = n / 2LL = / nL = (2n + 1) / nf = v/

REFLEXIN, REFRACCIN Y DIFRACCIN DE ONDAS

RESONANCIA

EFECTO DOPLER

REFLEXINEl rayo incidente forma con la normal un ngulo de incidencia que es igual al ngulo que forma el rayo reflejado con la normal, que se llama ngulo reflejadoCuando las ondas inciden sobre una superficie y rebota hacia el mismo medio decimos que se refleja

REFRACCINCuando las ondas inciden sobre una superficie, y pasan de una lado a otro Se dice que un rayo se refracta (cambia de direccin y viaja con distinta velocidad.)

El ngulo de refraccin es el formado por el rayo refractado y la normal.

SustanciasaguaAire plexiglasdiamantendices de refraccin1,000291,3331,512,417

MaterialAireVapor de aguaAgua dulceAgua de marAluminioV del sonido m/s331401149315135104

Se llama ndice de refraccin absoluto "n" de un medio transparente al cociente entre la velocidad de la luz en el vaco "c (299.792.458 m/s) y la velocidad que tiene la luz en ese medio "v". El valor de "n" es siempre adimensional y mayor que la unidad y es una constante caracterstica de cada medio:n=c/v LUZSONIDOIMPORTANTE

DIFRACCIN

Consiste en una onda puede rodear un espacio o propagarse por una pequea abertura.Las longitudes de onda del sonido audible estn entre 3 cm y 12 m, y son habitualmente grandes comparadas con los obstculos y aberturas (por ejemplo puertas o ventanas), por lo que la desviacin de las ondas rodeando las esquinas es un fenmeno comn

ECUACIONESLEY DE SNELLPara la refraccinn1sen i=n2sen rsen i / senr=v1/ v2Para la reflexini=rLaley de Snelles una frmula utilizada para calcular el ngulo derefraccin de laluzal atravesar la superficie de separacin entre dos medios de propagacin de la luz (o cualquieronda electromagntica) con ndice de refraccin distinto.

SONIDOOnda longitudinal que se propaga a travs de un medio elstico

fn = nv/ 4lfn = nv/ 2l

RESONANCIAEs la situacin en la que un sistema mecnico, estructural o acstico vibra en respuesta a una fuerza aplicada con la frecuencia natural del sistema o con una frecuencia prxima. La frecuencia natural es aquella a la que el sistema vibrara si lo desviramos de su posicin de equilibrio y lo dejramos moverse libremente. Si se excita un sistema mediante la aplicacin continuada de fuerzas externas con esa frecuencia, la amplitud de la oscilacin va creciendo y puede llevar a la destruccin del sistema.

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VELOCIDAD DEL SONIDOSABIAS QUE ?La velocidad de la luz es tan grande en comparacin con la del sonido que puede considerarse instantneaV= 331 m/s + (0,6 (m/s)/C)t

?Calcula la velocidad del sonido en el aire, en un da en que la temperatura es de 27 c. La masa molecular del aire es 29x10 ^ -3

calcula la velocidad del sonido en una varilla de aluminio, sabiendo que el modulo de young es de 68900 mpa, y la densidad es de 2.7 g/cm

la intensidad sonora es la potencia transferida por una onda sonora a travs de la unidad de reaI = P / A A= 4r, COMO LA POTENCIA NO CAMBIAtenemos que

I1/I2 = r2 / r1

Cuando se compara la intensidad de dos sonidos, se hace referencia A la diferencia entre niveles de intensidad dada por:B= log (I1/I2)

Una fuente puntual emite sonido con una potencia promedio de 40 W. cul es la intensidad a una distancia r1 de 3.5 m de la fuente? CUL SER LA INTENSIDAD A UNA DISTANCIA r2 de 5m?

dos sonidos tienen intensidades de 2.5 x10^-8 w/m y 1.2 w/m. calcula la diferencia en niveles de intensidad en beles.

EFECTO DOPLER

Se refiere al cambio aparente en la frecuencia de una fuente de sonido cuando hay un movimiento relativo de la fuente y del oyente

= VT fuente inmvil

Una fuente de sonido inmvil tiene una frecuencia de 800 hz en un da en que la velocidad del sonido es de 340m/s. Qu tono escuchara una persona que se aleja de la fuente a una velocidad de 3om/s?