Movimiento ondulatorio Capítulo 21 Física Sexta edición Paul E. Tippens Ondas mecánicas Tipos de ondas Cálculo de la velocidad de onda Movimiento ondulatorio periódico Energía de una onda periódica Principio de superposición Ondas estacionarias Frecuencias características

Ondas mecánicas Una onda mecánica es una perturbación física en un medio elástico.

Tipos de ondas En una onda transversal la vibración de las partículas individuales del medio es perpendicular a la dirección de la propagación de la onda. En una onda longitudinal la vibración de las partículas individuales es paralela a la dirección de la propagación de la onda.

Cálculo de la velocidad de onda F m l = / donde: v = velocidad de la onda transversal F = tensión de la cuerda m or m/ l = masa de la cuerda por unidad de longitud.

Movimiento ondulatorio periódico La longitud de onda l de un tren de ondas es la distancia entre dos partículas cualesquiera que estén en fase. La frecuencia f de una onda es el número de ondas que pasan por un punto específico en una unidad de tiempo. donde: v = velocidad de la onda f = frecuencia l = longitud de onda

Energía de una onda periódica l f A = 2 p m La energía por unidad de longitud. La potencia de la propagación de la onda. donde: E = energía total l = longitud f = frecuencia A = amplitud m = masa por unidad de longitud P = potencia v = velocidad

El principio de superposición Cuando dos o más trenes de ondas existen simultáneamente en el mismo medio, cada onda recorre el medio como si las otras no estuvieran presentes. Principio de superposición: cuando dos o más ondas existen simultáneamente en el mismo medio, el desplazamiento resultante en cualquier punto y en cualquier instante es la suma algebraica de los desplazamientos de cada onda. La interferencia constructiva se presenta cuando el principio de superposición produce una onda de mayor amplitud. La interferencia destructiva se presenta cuando el principio de superposición produce una onda de menor amplitud.

Ondas estacionarias La distancia entre nodos alternados o antinodos en una onda estacionaria es una medida de la longitud de onda de las ondas componentes.

Frecuencias características La frecuencia caracterísitca de vibración está dada por: f n l F = 2 m donde 1, 2, 3, .

Conceptos clave Movimiento ondulatorio Rapidez de onda Longitud de onda Frecuencia Fase Nodos Antinodos Fundamental Sobretono Armónica Ondas mecánicas Ondas transversales Ondas longitudinales Densidad lineal Amplitud Principio de superposición Interferencia constructiva Interferencia destructiva Ondas estacionarias Frecuencias características

Resumen de ecuaciones E l f A = 2 p m v F m l = / f n l F = 2 m donde 1, 2, 3, . E l f A = 2 p m