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PROPIEDADES Y FENOMENOS ONDULATORIOS

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by

fredy garcia

on 26 April 2014

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PROPIEDADES Y FENÓMENOS
ONDULATORIOS

Una onda consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, a través de dicho medio, implicando un transporte de energía sin transporte de materia. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal e, incluso, inmaterial como el vacío.

Los procesos en los cuales intervienen ondas dan lugar a una serie de fenómenos especiales, dada la naturaleza particular de las ondas, que son de interesante estudio, y que explican muchas de las asombrosas propiedades que tiene tanto la luz como el sonido.
OBJETIVOS DE LOS FENÓMENOS
fenómenos
CLASES DE ONDAS
¿QUE ES UNA ONDA?
ALGUNOS DE LOS PROCESOS SON
En el caso de la luz podemos explicar en que consisten los fenómenos de reflexión y refracción y que leyes gobiernan estos fenómenos. También habrá que dedicar un apartado al fenómeno fí­sico que se produce cuando se superponen dos o mas ondas: la interferencia, y por último, tratar algunos temas someramente para un conocimiento cualitativo por parte del lector, como son los temas sobre la difracción y la polarización de las ondas.
Comprender los aspectos básicos de la interferencia mediante la superposición de pulsos.

Analizar algunos de los parámetros que intervienen en el movimiento ondulatorio.

Modelizar dos fenómenos típicamente ondulatorios: la interferencia y la difracción.

Dar una visión única de la interferencia y la difracción, independientemente de la naturaleza del movimiento ondulatorio.

Completar la información de la interferencia y difracción de las experiencias con la cubeta de ondas y el láser a través de gráficos de la perturbación total y del cuadrado de la amplitud.

Comprender el concepto de Paquete de ondas y su importancia en la formulación de la mecánica cuántica.
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.
difracción
Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en línea recta para rodearlo.
Polarización Electromagnética
Es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila solo en un plano determinado, denominado plano de polarización.
ONDAS UNIDIMENSIONALES
Son aquellas que, como las ondas en los muelles o en las cuerdas, se propagan a lo largo de una sola direccion del espacio.

ONDAS BIDIMENSIONALES
Se propagan en cualquiera de las direcciones de un plano de una superficie.
periódicas
Corresponden a la propagación de perturbaciones de características periódicas, como vibraciones u oscilaciones que suponen variaciones repetitivas de alguna propiedad.
La perturbación que las origina se da aisladamente y en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes.
No periódicas
El movimiento local del medio alcanzado por la perturbación se afecte en la dirección de avance de la onda.

LONGITUDINALES
En las ondas producidas en la superficie del agua las partí­culas vibran de arriba a abajo y viceversa, mientras que el movimiento ondulatorio progresa en el plano perpendicular.
Transversales
GRACIAS
FORMULA
v= λf

UNIDADES
v = rapidez de propagación de la onda en una cuerda mecánica.
T= Es la tensión de la cuerda medida en Newton
m= Es la masa de la cuerda medida en Kilogramos
L= es la longitud de la cuerda medido en metros
f= es la frecuencia medida en Hz
λ= La longitud de onda medida en metros
EJEMPLO
El período de un movimiento ondulatorio que se propaga por el eje de abscisas es de 3×10-3 s. La distancia entre dos puntos consecutivos cuya diferencia de fase es p/2 vale 30 cm. Calcular: a) La longitud de onda. b) La velocidad de propagación.
La diferencia de fase de dos puntos que distan una longitud de onda es 2p, luego:
La velocidad de propagación de la onda es:
ELEMENTOS DE UNA ONDA
Cresta: La cresta es el punto de máxima elongación o máxima amplitud de la onda
Período (T): El periodo es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto de máxima amplitud al siguiente.
Amplitud (A): La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda.
Frecuencia (f): Número de veces que es repetida dicha vibración por unidad de tiempo
T = \frac{1}{f}

Valle: Es el punto más bajo de una onda.
Longitud de onda (\lambda): Es la distancia que hay entre el mismo punto de dos ondulaciones consecutivas, o la distancia entre dos crestas consecutivas.
Nodo: es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.
Elongación (x): es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.
Ciclo: es una oscilación, o viaje completo de ida y vuelta.
Velocidad de propagación (v): es la velocidad a la que se propaga el movimiento ondulatorio.
v = \frac{\lambda}{T}
Ejemplos de ondas:
Olas, que son perturbaciones que se propagan por el agua.
Ondas de radio, microondas, ondas infrarrojas, luz visible, luz ultravioleta, rayos X, y rayos gamma conforman la radiación electromagnética. En este caso, la propagación es posible sin un medio, a través del vacío. Las ondas electromagnéticas viajan a 299 792 458 m/s en el vacío.

Sonoras — una onda mecánica que se propaga por el aire, los líquidos o los sólidos.
Ondas de tráfico (esto es, la propagación de diferentes densidades de vehículos, etc.) — estas pueden modelarse como ondas cinemáticas como hizo Sir M. J. Lighthill
Ondas sísmicas en terremotos.
Ondas gravitacionales, que son fluctuaciones en la curvatura del espacio-tiempo predichas por la relatividad general. Estas ondas aún no han sido observadas empíricamente.
o esféricas: porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones.
Ondas tridimensionales
ondas mecanicas
ondas electromagneticas
Ondas gravitacionales
las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio.
las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio, por lo tanto puede propagarse en el vacío. Esto es debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico, en relación con un campo magnético asociado.
las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran la geometría misma del espacio-tiempo y aunque es común representarlas viajando en el vacío, técnicamente no podemos afirmar que se desplacen por ningún espacio, sino que en sí mismas son alteraciones del espacio-tiempo.
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