Ondas
Movimiento Armónico Simple
Aceleración del M.A.S
Es positiva cuando la partícula se mueve acercándose a la posición de equilibrio y negativa cuando se aleja de la posición de equilibrio.
Rapidez del M.A.S
La partícula puede tener el mismo valor de rapidez, pero en sentido contrario, una cuando se acerca a la posición de equilibrio y la otra cuando se está alejando.
La aceleración producida por la fuerza que actúa sobre el cuerpo, en el movimiento oscilatorio, tiene sentido opuesto y es directamente proporcional al desplazamiento.
Elementos de una onda
Rapidez de la onda
Depende de la elasticidad y rigidez del medio en que se propaga la onda.
Distancia recorrida por la perturbación por unidad de tiempo.
Longitud de onda
Es la distancia en que se propaga la onda en un período.
Frecuencia
Número de ondas que pasan por un punto en una unidad de tiempo.
Amplitud
Desplazamiento máximo de la cuerda con respecto a su posición de equilibrio.
Período
Tiempo transcurrido entre dos perturbaciones sucesivas.
Cresta
Parte más alta de la onda.
Valle
Parte más baja de la onda.
Clasificación
Depende de la dirección de propagación de la perturbación y la vibraciónde los puntos locales del medio.
O. Transversal
La dirección de propagación de la onda es perpendicular a la vibración de los puntos.
O. Longitudinal
La dirección de propagación de la onda y la vibraciónde los puntos se hacen en una misma dirección.
Formación y Propagación de ondas
O. Electromagnética
Propagan energía electromagnética que se produce por la oscilación del campo eléctrico y magnético.
La perturbación produce un fotón.
O. Mecánica
Propagan energía mecánica.
La perturbación es un cambio en las condiciones materiales del espacio.
Toda onda es una perturbación del espacio que puede viajar a través de un medio .
Se producen una perturbación inicial.
Tipos
O. Elecromagnéicas
La Luz
Las ondas de radio
Los rayos X
No necesitan un medio material, se transportan al vacio.
O. Mecánicas
Ondas en un resorte
O. en la superficie de un líquido
Ondas sonoras
Necesitan de un medio material para transportarse.
Definición
Forma en que se propagan los cambios que sufre el estado de un medio a otro, a través del transporte de energía, sin traslado de materia.
Movimiento Vibratorio de un Resorte
Inicia cuando se rompe el equilibrio entre la fuerza deformadora y la fuerza recuperadora que actúa sobre un cuerpo elástico.
Movimiento Oscilante del Péndulo Simple
Energía Mecánica
Sobre el cuerpo actúa una fuerza conservativa.
El cuerpo oscilante posse movimiento.
Movimiento de todo sistema material que describe un movimiento armónico simple.
Energía del Movimiento Armónico Simple
E.Mecánica
E. Potencial
Es proporcional a la masa oscilante, y al cuadro de frecuencia angular del movimiento.
E. Cinética
Es proporcional a la masa que oscila, al cuadro de la frecuencia angular del movimiento y al cuadro de la amplitud.
Ecuación de una Onda Unidimensional
La papidez de propagación es constante y la perturbación conserva su forma original.
Expresión matemática de una onda que permite determinar su estado en cualquier posición y cualquier instante.
Principio de Huygens
Christian Huygens (1629-16295)
Este principio explica fenómenos como la reflexión, refracción, difracción e interferencia.
La superficie de una onda recibe el nombre de frente de onda y conforme él avanza la onda se propaga.
" La superficie de una onda puede considerarse como la envolvente de una serie infinita de ondas parciales emitidas".
Reflexión
El ángulo que forma el frente de onda incidente y el rayo que forma la onda reflejada son iguales.
Los rayos incidentes, los reflejados y las normales al plano en los puntos de incidencia están en el mismo plano.
Una onda llega a la superficie de separación de dos medios distintos, parte de ella puede regresar al mismo medio cambiando su dirección de propagación ( onda reflejada) y parte de ella puede pasar al segundo medio ( onda refractada).
Refracción
Ley de Snell
Señala que el cociente entre el seno del ángulo que forma el frente de la onda incidente con la superficie de separación y el seno del ángulo que forma la onda refractada con la superficie de separación, es igual al cociente entre las rapideces de propagación entre dichos medios.
Ocurre cuando un frente de onda atraviesa la supeficie de separación de dos medios en los que su rapidez de propagación son distintos.
Debido al cambio de rapidez, el frente de onda cambia su dirección de propagación.
Difracción
Es una característica del movimiento ondulatorio, se produce cuando una gran parte del frente de onda encuentra un obstáculo cuyas dimensiones son del mismo orden de magnitud que su longitud de onda.
Interferencia
Principio de Superposición
Thomas Young
"Dos o más ondas en el mismo medio pueden viajar de forma indpendiente, la perturbación resultante es la suma de las perturbaciones que produciría
Implica que los desplazamientos con sentidos opuestos sufrirá interferencia destructiva, mientras que cuando los despalazamientos tienen el mismo sentido tienen interferencia constructiva.
Encuentro simultáneo de dos o más ondas.
Ondas Estacionarias
Puntos fijos del medio en que se propaga la onda estacionaria:
Antinodos
Desplazamiento máximo.
Nodos
Desplazamiento nulo.
Frecuencia fundamental
Movimientos ondulatorios con igua frecuencia y que se propagan viajando en sentidos contrarios.
