PPTCES003CB32-A09V1 Ondas y El sonido

1. Ondas y sus características 1.1 Características de las ondas Vibración Cuando se le aplica una fuerza a un cuerpo y este realiza un movimiento de vaivén en torno a un punto central, se produce una vibración.

1. Ondas y sus características 1.1 Características de las ondas Onda Una onda es una perturbación que viaja por un medio, alejándose del punto en donde se produjo (foco). Al propagarse las ondas producen vibración en las partículas del medio por el que se desplazan. Las ondas transportan energía, pero no materia.

1. Ondas y sus características 1.1 Características de las ondas λ Longitud de onda Amplitud Monte Elongación Línea de equilibrio Nodo λ Longitud de onda Valle Amplitud

1. Ondas y sus características 1.1 Características de las ondas Longitud de onda (λ) Longitud de un solo pulso u onda; corresponde a la distancia entre 2 puntos equivalentes y consecutivos del tren de ondas. También corresponde a la distancia entre: 3 nodos, 2 montes o 2 valles consecutivos.   Se mide en: S.I.: [m] C.G.S.: [cm]

1. Ondas y sus características 1.1 Características de las ondas Periodo (T) Es el tiempo que demora una partícula del medio en realizar una oscilación completa. También es el tiempo que demora un solo pulso en pasar por un punto dado. Donde: t = tiempo que demora el tren de ondas en pasar por un punto. nº ondas = cantidad de ondas que logran pasar por dicho punto. Unidades S.I. y C.G.S.: [segundo]

La frecuencia de una onda posee un valor constante. 1. Ondas y sus características 1.1 Características de las ondas Frecuencia (f ) Es la cantidad de oscilaciones que realiza una partícula del medio, por unidad de tiempo. También corresponde al número de pulsos que pasan por un punto, por unidad de tiempo. Donde: nº ondas = cantidad de ondas que logran pasar por un punto dado. t = tiempo que demoran las ondas en pasar. La frecuencia de una onda posee un valor constante. Unidades S.I. y C.G.S.: [hertz]

1. Ondas y sus características 1.1 Características de las ondas Otras unidades de frecuencia Relación entre frecuencia y periodo Como la frecuencia de una onda no cambia en el tiempo, su periodo también permanece constante.

1. Ondas y sus características 1.1 Características de las ondas Rapidez de propagación Es la distancia por unidad de tiempo que recorre un cuerpo u objeto al moverse. En general, la rapidez puede calcularse como: En el caso particular de una onda, la rapidez también puede calcularse como: La rapidez de propagación de una onda es constante mientras viaja por un mismo medio. Depende del tipo de onda, y de características del medio tales como: elasticidad, densidad y temperatura. Unidades S.I. : C.G.S.: Observación: por ahora hablaremos indistintamente de “rapidez o velocidad” de la onda, sin hacer distinción entre ellas.

1. Ondas y sus características 1.2 Clasificación de las ondas Según su naturaleza Mecánicas: se propagan solo en medios materiales. El sonido Onda en un resorte Electromagnéticas: se propagan en medios materiales y en el vacío. Ondas de radio La luz

1. Ondas y sus características 1.2 Clasificación de las ondas 2) Según dirección de vibración de las partículas del medio. Longitudinales: las partículas del medio oscilan en la dirección de propagación de la onda. El sonido Transversales: Las partículas oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. La luz

1. Ondas y sus características 1.2 Clasificación de las ondas Según sentido de propagación Viajeras: se propagan en un solo sentido. Estacionarias: formadas por dos ondas viajeras que se propagan en sentidos contrarios.

2. El sonido y sus características 2.1 Definición El sonido es una onda que se propaga por un medio (sólido, líquido o gaseoso) cuyas partículas tienen la capacidad de vibrar (medio elástico). Es una onda mecánica y longitudinal. Todo sonido es producido por un objeto material que vibra. Ejemplo: ¿cómo genera el sonido un diapasón? Las partículas del aire transmiten la vibración El brazo del diapasón vibra El sonido viaja hasta nuestro oído

2. El sonido y sus características 2.2 Características del sonido Nos permiten diferenciar un sonido de otro. El sonido posee tres características: Volumen o intensidad Tono o altura Timbre Cada una de ellas se relaciona con una característica de la onda sonora.

3. Fenómenos ondulatorios y sonido 3.1 Reflexión El sonido puede reflejarse o “rebotar” al incidir sobre una superficie. A la reflexión de una onda sonora solemos llamarla “eco”. Este se produce cuando el sonido emitido por una persona u objeto rebota sobre una superficie, volviendo al emisor. Para que el eco se escuche claramente, el emisor debe estar ubicado al menos a 17 [m] de la superficie reflectora.

3. Fenómenos ondulatorios y sonido 3.1 Reflexión El sonar y algunos animales utilizan el “eco” para localizarse o cazar.

3. Fenómenos ondulatorios y sonido 3.2 Refracción Cuando el sonido pasa desde un medio a otro de distinta densidad cambia su dirección de propagación. Este fenómeno se conoce como refracción del sonido. La desviación del sonido se relaciona con un cambio en su rapidez de propagación al ingresar a un medio distinto. Por ejemplo, el sonido se propaga más rápidamente en el aire caliente que en el aire frío, por lo que tiende a “curvarse” en la atmósfera.

3. Fenómenos ondulatorios y sonido 3.2 Refracción Influencia de la temperatura del aire en la refracción del sonido. El sonido se curva en dirección hacia las capas de aire más frío, tal como muestra la figura. El efecto puede llegar a ser importante para distancias grandes.

3. Fenómenos ondulatorios y sonido 3.3 Difracción Cuando el sonido se encuentra con objetos en su camino es capaz de rodearlos para continuar su propagación. A este fenómeno se le denomina difracción del sonido. La persona de la figura puede escuchar una conversación a través de la puerta debido a que el sonido se difracta por las rendijas. La persona B puede escuchar a la persona A en virtud de que el sonido emitido por A rodea el muro y llega al oído de B. El sonido puede experimentar difracción en bordes y en rendijas.

3. Fenómenos ondulatorios y sonido 3.4 Transmisión El sonido, como toda onda, puede propagarse por un medio o viajar por distintos medios gracias a su capacidad de transmisión. Al transmitirse desde un medio a otro distinto, cambia la velocidad y la longitud de onda, pero la frecuencia de la onda sonora permanece constante. En general, el sonido viaja más rápido en los medios más densos. En el aire, el sonido viaja más rápido a mayor temperatura.

3. Fenómenos ondulatorios y sonido 3.5 Efecto Doppler Es el cambio aparente en la frecuencia de un sonido, que un observador percibe cuando existe movimiento entre él y la fuente sonora. ¿Por qué se produce? 1. Fuente sonora acercándose: la distancia entre las ondas de sonido disminuye y se percibe una frecuencia mayor. El observador escucha el tono del sonido más agudo que el tono real.

3. Fenómenos ondulatorios y sonido 3.5 Efecto Doppler ¿Por qué se produce? 2. Fuente sonora alejándose: la distancia entre las ondas de sonido aumenta y se percibe una frecuencia menor. El observador escucha el tono del sonido más grave que el tono real. Recuerda, en el efecto Doppler percibimos un “cambio aparente” en la frecuencia de un sonido, ya que ¡¡la frecuencia real del sonido nunca cambia ni se modifica!!

Onda mecánica y longitudinal Resumen de la clase ONDAS SONIDO Se clasifican según Características Naturaleza Mecánicas Electromagnéticas Onda mecánica y longitudinal Reflexión Refracción Dirección de oscilación de las partículas Longitudinales Transversales Experimenta Difracción Sentido de propagación Viajeras Estacionarias Efecto Doopler Longitud de onda Amplitud Periodo Frecuencia Rapidez de propagación