Unidad 1 Objetivos: Describir las ondas en términos de magnitudes como la longitud de onda, el periodo, la frecuencia, la amplitud y sus unidades en el S.I. Identificar la naturaleza ondulatoria de algunos fenómenos. Identificar las ondas mecánicas, electromagnéticas, transversales y longitudinales. Aplicar las formulas del movimiento ondulatorio en la resolución de problemas.

Vibraciones y ondas Vibración: es el movimiento u oscilación que experimenta una partícula o conjunto de partículas alrededor de una posición de equilibrio. Onda: Es una modificación o perturbación de las condiciones físicas existentes en una cierta región y se propaga alrededor del punto donde se produjo el cambio.

Características de las ondas Transporta energía sin que transporte masa. Foco: Región donde se genera la modificación. Cresta: Región sobre de la línea de equilibrio. Valle: Región debajo de la línea de equilibrio. Nodo: Intersección con la línea de equilibrio.

Características de las ondas

Características de las ondas

Antinodo: Punto mas lejano de la línea de equilibrio Longitud de Onda (λ): Distancia entre dos antinodos de las crestas o valles. Frecuencia (f): Numero de ondas producidas por unidad de tiempo. Periodo (T): Tiempo que tarda la perturbación en viajar una longitud de onda. Amplitud (A): Distancia entre el antinodo y la línea de equilibrio.

Gráficas de ondas

Gráficas de ondas

Frecuencia y periodo El periodo es el tiempo que la perturbación emplea en viajar una longitud de onda. T = t / n Frecuencia es el número de ondas producidas en una unidad de tiempo. f = n / t

Frecuencia y periodo La relación entre el periodo y la frecuencia es que son inversos entre sí, l aunida de medida de la frecuencia es el Hertz, que corresponde a un ciclo por segundo, en el sistema internacional.

Ejemplos Una persona situada en la orilla de un muelle observa una boya que oscila 10 veces en 20 segundos, ¿cuál es su periodo y su frecuencia de oscilación? Una fuente genera ondas con una frecuencia de 200 Hz, ¿cuántas ondas producirá en un minuto? Si una fuente genera 100 ondas en un tiempo de 2.5 s, ¿cuál es la frecuencia asociada al a fuente?

Tipos de Ondas Mecánicas: Requieren de un medio material para transportarse. Electromagnéticas: No requieren de un medio material para transportarse. Longitudinales: son las que la dirección del movimiento es igual a la propagación de la onda. Transversales: son las que la dirección del movimiento es perpendicular a la propagación de la onda.

Ondas mecánicas

Ondas mecánicas y electromagnéticas Las ondas mecánicas son aquellas que requieren de un medio material para poder propagarse. Las ondas electromagnéticas son las que no requieren un medio material para poder transmitirse.

Ondas longitudinales y trasversales Las ondas longitudinales son aquellas en las que la dirección del movimiento de las partículas alrededor de su posición de equilibrio es igual a la dirección de propagación de la onda Las ondas transversales son aquellas donde la dirección de propagación es perpendicular a la dirección de movimiento de las partículas alrededor de su posición de equilibrio.

Movimiento ondulatorio Cuando una perturbación ocurre en un medio material, se manifiesta una transferencia de energía a través del movimiento. El movimiento de una onda es continuo y uniforme, es decir mantienen su amplitud y recorren distancias iguales en tiempos iguales.

Velocidad de propagación La velocidad de propagación de una onda es un vector que define su dirección, módulo, y sentido. La rapidez de propagación es la distancia que avanza una onda en un tiempo determinado v = distancia recorrida/tiempo transcurrido

Velocidad de propagación Si encontramos que n ondas se transmiten en un tiempo t recorriendo una distancia n*λ, es decir, recorriendo una distancia n veces su longitud de onda: v = n * λ / t = n / t * λ v = f * λ v = λ / T

Velocidad de propagación La velocidad de propagación de una onda es de 2 m/s y su frecuencia es de 0.05 Hz, ¿cuál es el valor de su longitud de onda? La velocidad de propagación de una onda es de 2 m/s y su periodo es de 0.05 s, ¿cuál es el valor de su longitud de onda?

Velocidad de propagación La frecuencia con que se emite un sonido es de 1 kHz y la rapidez con la que se transmite en el aire es de 331 m/s, ¿cuál es su longitud de onda.

Velocidad de propagación Una persona observa desde un muelle olas que se propagan en la superficie del agua manteniendo una distancia de 1.5 m entre cresta y cresta. Se midió el tiempo que transcurre entre dos golpes consecutivos de las olas en el muelle y resultó de 4s. ¿Cuál es la velocidad con la que se propagan las olas?