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MOVIMIENTO ONDULATORIO
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MOVIMIENTO ONDULATORIO
OBJETIVOS Saber qué es una onda. Conocer la ecuación de ondas saber deducirla en algún caso sencillo. Conocer las magnitudes características de las ondas armónicas y sus relaciones. Conocer algunos fenómenos de superposición de ondas. Saber qué ocurre con la energía de la onda. Conocer el efecto Doppler en ondas sonoras. MOVIMIENTO ONDULATORIO
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MOVIMIENTO ONDULATORIO
INDICE Introducción. Ecuación de ondas. Ondas transversales en una cuerda. Ondas armónicas. Superposición de ondas. Ondas estacionarias. Energía e intensidad. Efecto Doppler. MOVIMIENTO ONDULATORIO
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MOVIMIENTO ONDULATORIO
Introducción Onda: propagación de una perturbación con velocidad finita en el espacio, sin transporte neto de materia. Onda mecánica: se propaga en un medio material. Onda longitudinal: la dirección de propagación de la onda coincide con la del movimiento de las partículas. Onda transversal: la dirección de propagación de la onda es normal a la del movimiento de las partículas. MOVIMIENTO ONDULATORIO
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Actividades: Problema 2
Ecuación de ondas La función representa una perturbación que se propaga en la dirección del eje x con velocidad v constante (el signo + corresponde al sentido negativo del eje). Se satisface la ecuación de ondas de d’Alembert: Ondas transversales en cuerdas: y = desplazamiento T = tensión rl = densidad lineal Actividades: Problema 2 MOVIMIENTO ONDULATORIO
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MOVIMIENTO ONDULATORIO
Ondas armónicas Onda unidimensional armónica: A=amplitud d=fase inicial l=longitud de onda T=periodo k=número de ondas w=frecuencia angular Un medio se denomina dispersivo cuando la velocidad de las ondas depende de su frecuencia o longitud de onda. MOVIMIENTO ONDULATORIO
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Superposición de ondas
Misma A, l y w: la amplitud resultante depende del desfase. Misma A, sin desfase; w parecida: se producen batidos o pulsaciones. MOVIMIENTO ONDULATORIO
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Actividades: Problemas 8, 10
Ondas estacionarias Se producen al superponerse dos ondas iguales que viajan en sentidos opuestos: El patrón de la onda no se mueve, pero sí lo hacen los elementos de la onda con Antinodos A’máxima Nodos A’ nula Actividades: Problemas 8, 10 MOVIMIENTO ONDULATORIO
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Actividades: Problemas 12, 14
Energía e intensidad La propagación de una onda conlleva una propagación de energía y momento lineal. Intensidad: energía media que fluye por unidad de tiempo y área a través de un área normal a la dirección de propagación. Ondas sonoras: La sensibilidad del oído humano depende de la frecuencia de la onda sonora. Se define el nivel de intensidad del sonido en decibelios (dB): Actividades: Problemas 12, 14 MOVIMIENTO ONDULATORIO
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Actividades: Problemas 16, 19
Efecto Doppler Cambio de frecuencia que sufren las ondas sonoras cuando la fuente y/o el observador se encuentran en movimiento relativo al medio en el que se propagan las ondas. Para un movimiento en una sola dirección, se cumple: n’=frecuencia percibida por el observador n=frecuencia emitida por la fuente v=velocidad de las ondas en el medio vo=velocidad del observador vs=velocidad de la fuente Actividades: Problemas 16, 19 MOVIMIENTO ONDULATORIO
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