MOVIMIENTO ONDULATORIO

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

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

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

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

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

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

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

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

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