Movimiento Ondulatoro Física 1° medios 2012

Clasificación de las ondas Naturaleza Mecánicas Electromagnéticas Dirección de Oscilación Transversales Longitudinales Sentido de Propagación Viajeras Estacionarias

Ondas Mecánicas Son ondas que necesitan de un medio para propagarse (sólidos, líquidos o gases). Las características de este medio influyen en la velocidad de propagación de la onda. Características que influyen son: homogeneidad, elasticidad, densidad y temperatura.

Ondas mecánicas

¿Cómo se propagan las ondas mecánicas? Como sabemos, la materia está formada por átomos y moléculas. Cuando una onda llega hasta una molécula, esta oscila mientras la onda pasa entregando parte de su energía a la molécula siguiente. De esta manera se va transfiriendo la energía de la inda de una molécula a otra del medio material. En este ejemplo se les dice que cuando un piano toca la nota LA que tiene una frecuencia de oscilación de 440[Hz], las moléculas del medio de propagación, en este caso el aire, la forma de propagarse es mediante la vibración de las moléculas 440 veces en un solo segundo. 440 Hz

Ondas Electromagnéticas No necesitan un medio para propagarse. Al propagarse no hacen oscilar a las moléculas del medio. Pueden presentarse en un medio material o en ausencia de él.

Ondas Electromagnéticas

Sabías que… Las ondas electromagnéticas viajan con la increíble rapidez de 300.000[km/s] . Para formarte una idea de lo rápidas que son, imagina que si pudieras correr con esta rapidez darías 7,5 vueltas a nuestro planeta en un solo segundo.

Onda Viajera Son ondas que se propagan libremente en el espacio. Sentido único. Dos tipos: transversales y longitudinales.

Ondas Longitudinales El movimiento oscilatorio es paralelo a la dirección de propagación. Dirección de Oscilación del Resorte

Ondas transversales El movimiento oscilatorio es perpendicular a la dirección de propagación.

Onda Estacionaria Es aquella onda que se encuentra confinada en un espacio. Estas ondas poseen puntos que no se “mueven”, denominados nodos.

1.- Una onda es: Una perturbación que se propaga por un medio Una vibración producida en un medio Una sucesión de pulsos ondulatorios Una sucesión de vibraciones a y c

2.- Según el medio en el que se desplazan, las ondas se pueden clasificar en: Transversales y longitudinales Transversales y superficiales Longitudinales y superficiales Mecánicas y electromagnéticas Mecánicas y superficiales

3.- En las ondas transversales, las partículas del medio se mueven: Perpendicularmente respecto de la dirección de propagación de la onda. En la misma dirección de propagación de la onda. En forma horizontal En forma vertical Tanto en forma horizontal como vertical

Ejercicios: Resulta sencillo calcular la longitud de onda de una onda si se conoce: La velocidad de propagación y la amplitud de la onda La velocidad de propagación y la frecuencia de oscilación La frecuencia de oscilación y la amplitud de la onda La frecuencia de oscilación y el período de oscilación No es posible obtenerla

Ejercicios: El período de una onda es de 0.5 [s], y su rapidez es de 2000 [m/s]. ¿cuál es su longitud de onda y su frecuencia? La frecuencia de un sonido musical es de 256[Hz]. Su rapidez en el aire v = 340 [m/s]; en el agua v = 1450 [m/s]; en el aluminio v = 5000 [m/s]. Calcular la longitud de onda en cada caso.

Fenómenos Ondulatorios Física 1° medio 2012

Interacción de las ondas con la materia Reflexión Refracción Absorción Difracción Reverberación Interferencia

Reflexión de las ondas Fenómeno presente cuando una onda choca con un obstáculo (medio más denso). Se manifiesta con un cambio de dirección de la onda.

Reflexión de las ondas Se les muestra en esta imagen la reflexión de una onda en el agua. Luego de eso, se busca que los estudiantes puedan deducir la ley de reflexión.

Reflexión de las ondas El ángulo que forma la onda reflejada con la superficie es igual al ángulo que forma la onda incidente con la superficie Aquí se puede describir la figura, llevar un láser y un espejo a la sala, etc… manifestando que lo que ocurre con la luz es exactamente lo mismo que con cualquier otra onda.

Reflexión de las ondas EJEMPLOS: ECO ESPEJOS Sonido Luz Se describen estos ejemplos enfatizando que todas las ondas sufren reflexiones ECO ESPEJOS

Refracción de las ondas Una onda se encuentra con un medio de diferente densidad Y puede seguir propagándose por este medio Experimenta un cambio en el sentido de propagación

Refracción de las ondas

Importante: REFLEXIÓN REFRACCIÓN Cuando una onda se encuentra con un medio, en general, experimenta simultáneamente… REFLEXIÓN REFRACCIÓN

Al estar en una habitación cerrada puedes escuchar los ruidos del exterior, porque las ondas sonoras experimentan fenómenos de refracción por las paredes hasta llegar a los oídos.

Transmisión de las Ondas Cuando una onda se propaga en un medio posee una determinada rapidez Si cambia de medio ¿se conserva la misma rapidez? VARÍA

En este caso la FRECUENCIA se MANTIENE y VARÍAN otros FACTORES ¿Cómo varía la rapidez? Sabemos que la rapidez relaciona frecuencia, periodo y longitud de onda En este caso la FRECUENCIA se MANTIENE y VARÍAN otros FACTORES

Interferencia de las ondas Hace referencia a lo que ocurre a una o más ondas cuando se propagan por una misma región

INTERFERENCIA Interferencia Una onda incidente o reflejada, interactúa con otras en un mismo medio Se produce el fenómeno llamado interferencia INTERFERENCIA Destructiva Constructiva

Interferencia constructiva Dos ondas se interceptan al coincidir en el mismo lugar, en el mismo intervalo de tiempo FASE Se les muestra que en igualdad de amplitudes o no, se vería algo como la foto. Se recalca el tema de la suma de las amplitudes

Interferencia Constructiva A modo de refuerzo

Interferencia Destructiva Dos ondas se interceptanpero pero, están desplazadas una respecto de la otra. DESFASE Se les muestra que en igualdad de amplitudes o no, se vería algo como la foto. Se recalca el tema de la resta de las amplitudes

Interferencia Destructiva

Interferencia en ondas de sonido Constructiva En el momento de la interferencia constructiva el sonido resultante se escucharía con mayor volumen Destructiva En el momento en que se produce la interferencia destructiva no se escucharía sonido alguno.

Tiene relación con los colores que observamos Absorción de las Ondas Cuando una onda interactúa con un material Parte de su energía se absorbe Parte del fenómeno del color tiene relación con la absorción, donde lo que vemos es la onda que se refleja en los objetos, mientras que las demás ondas son absorbidas por el material. Tiene relación con los colores que observamos

Reverberación de las ondas: Se define como la persistencia del sonido tras la extinción de la fuente sonora debido a las múltiples ondas reflejadas que continúan llegando al oído. Se les ejemplifica lo que ocurre cuando la pieza está llena de muebles versus cuando está sin ellos

La onda se curva al pasar por la abertura y bordea el obstáculo. Difracción Se presenta cuando la onda pasa a través de un orificio de tamaño menor que la longitud de la onda o pasa cerca de un obstáculo. La onda se curva al pasar por la abertura y bordea el obstáculo.

Para pensar… La reflexión de una onda se produce cuando: Una onda se encuentra en su trayectoria con un medio más denso Una onda que se encuentra en su trayectoria con un medio menos denso Una onda pasa de un medio a otro Todas las anteriores Ninguna de las anteriores