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Ondas mecánicas y electromagnéticas

Como las ondas son las responsables de llevar una información en forma de energía y como nuestros sentidos del oído y la vista son receptores de estas ondas e interpretadas en nuestro cerebro
by

Federico Ruales España

on 25 January 2012

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Transcript of Ondas mecánicas y electromagnéticas

Movimiento ondulatorio
Los sentidos del oído y la vista son prácticamente receptores de ondas, que envían la señal al cerebro en forma de pulsos eléctricos, donde son interpretados y obtenemos la sensación del sonido o la sensación del color , forma o tamaño de un objeto. En si Las ondas transmiten energía Ondas Existen dos maneras de transmitir energía.
1. cuando hay traslación de materia
2. cuando se produce una onda
Si lanzamos una piedra es posible romper el cristal, hay traslación de materia.
Si producimos un fuerte sonido, la onda podría igualmente romper el cristal, no existe traslación de materia.
En ambos casos se genera transmisión de energía.
Clases de ondas
1. Ondas electromagnéticas: Son aquellas ondas que no necesitan de un medio elástico o material para transmitir su energía ej. La luz
2. Ondas materiales: son aquellas que se producen por las vibraciones de las partículas subatómicas.
3. Ondas mecánicas: son aquellas ondas que necesitan de un medio elástico o material para poder transmitir su energía ej. El sonido Las ondas electromagnéticas las estudiaremos más adelante, así mismo para las ondas materiales necesitamos conocimientos de física cuántica, por ahora nos dedicaremos a estudiar las ondas mecánicas Ondas mecánicas
y su clasificación Ondas transversales Ondas longitudinales Ondas superficiales Las ondas transversales permiten que las partículas del medio oscilen perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. La onda producida en una cuerda es un ejemplo claro de estas ondas. Las ondas longitudinales hacen que las partículas del medio se muevan paralelamente a la dirección en la que se propaga la onda. Ejemplo el sonido y una forma de observarlo es en un resorte estirado Las ondas superficiales son el resultado de la combinación de ondas longitudinales y ondas transversales. Las trayectorias de las partículas son circulares y se generan en la superficie del agua. Características de una onda.
Para estudiar las características de una onda utilizaremos como modelo una onda transversal y que al mismo tiempo la compararemos con una onda longitudinal.
Periodo (T): en una onda corresponde al tiempo que tarda en generarse una oscilación o vibración completa.
Frecuencia (f): de una onda es el número de vibraciones completas que se desarrollan por segundo, La frecuencia se la mide en Hertz (HZ).
1 HZ = (1 vibracion )/segundo
La relación entre la frecuencia y el periodo es inversa.

f = 1/T
Longitud de onda (λ): es la distancia en la cual el patrón de onda se repite o la distancia entre dos crestas o dos valles sucesivos.
Cresta. son los puntos más altos de una onda
Valles. Son los puntos más bajos de una onda
La velocidad de una onda la podemos calcular con la siguiente relación

V = λ*f o V = λ/T
Amplitud: es el desplazamiento máximo desde su posición de equilibrio. La amplitud representa la energía, es decir a mayor amplitud de una onda mayor energía transmitida.
Si duplicamos la amplitud de la onda, la transferencia de energía se incrementa en cuatro.







Ejemplos.
1. una onda de sonido tiene una frecuencia de 270 Hz y su longitud de onda es de 1.27 m. ¿Cuál es su velocidad de propagación?

Solución.
Conocemos del problema la frecuencia y la longitud de onda.
f = 270 Hz
λ = 1.27 m
La ecuación básica conocida es V = λ * f. remplazamos los valores en la ecuación y obtenemos V = (1.27m)*(270Hz) ⇒ V = 343 m/s

2. Del problema anterior ¿cuál es el periodo de la onda?

Solución.
Conocemos la frecuencia y sabemos que la relación entre frecuencia y periodo es una relación inversa, por lo tanto la ecuación quedaría
T = 1/f
Remplazamos y obtenemos el resultado. T = 1/270 ⇒ T = 0,0037 s
en el siguiente link puedes observar y practicar acerca de la velocidad de una onda y sus características. http://phet.colorado.edu/sims/wave-on-a-string/wave-on-a-string_en.html http://phet.colorado.edu/sims/wave-on-a-string/wave-on-a-string_en.html Por. Federico Ruales
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