Ondas sonoras Las ondas sonoras son el ejemplo más importante de ondas longitudinales. Pueden viajar a través de cualquier medio material con una velocidad que depende de las propiedades del medio. Si se propaga en un medio elástico y continuo, las partículas en el medio vibran para producir  una variación local de presión o densidad a lo largo de la dirección de movimiento de la onda. Estos cambios originan una serie de regiones de alta y baja presión llamadas condensaciones y rarefacciones, respectivamente. Las variaciones de presión, humedad o temperatura del medio, producen el desplazamiento de las moléculas que lo forman. Cada molécula transmite la vibración a la de su vecina, provocando un movimiento en cadena. Esos movimientos coordinados de millones de moléculas producen las denominadas ondas sonoras, que producen en el oído humano una sensación descrita como sonido.

2. Las ondas infrasónicas 3. Las ondas ultrasónicas CATEGORÍAS DE ONDAS MECÁNICAS 2. Las ondas infrasónicas 1. Las ondas audibles 3. Las ondas ultrasónicas El sonido tiene un margen muy amplio de frecuencias, sin embargo se considera que el margen audible por el ser humano oscila, como máximo, entre 20 Hz y 20.000 Hz. Los sonidos cuyas frecuencias son inferiores a 20 Hz se denominan infrasonidos, y los de frecuencias superiores a 20.000 Hz, ultrasonidos. En ambos casos se trata de sonidos inaudibles por el ser humano.

ELEMENTOS O FACTORES PARA QUE EXISTA SONIDO 1. Una fuente de vibración mecánica, llamada fuente sonora DIAPAZÓN PLATILLOS BATERÍA GUITARRA

CUALIDADES DEL SONIDO Las magnitudes que caracterizan la percepción y permiten distinguir entre los diferentes sonidos son las llamadas cualidades del sonido. Cualquier sonido sencillo, como una nota musical, puede describirse en su totalidad especificando tres características de su percepción:  Intensidad: Es una sensación asociada a la percepción del sonido por los humanos. La intensidad es la propiedad del sonido que hace que éste se capte como fuerte o como débil. Un sonido muy fuerte, produce dolor en los oídos pero sigue siendo audible. Tono: Nos indica si un sonido es alto (violín) o bajo (tambor). El tono está asociado a la frecuencia, ya que cuanto menor sea la frecuencia, más bajo es el tono y viceversa. Por esto, se hace una clasificación de las frecuencias: Un sonido es grave si la frecuencia es baja, y es agudo si la frecuencia es elevada.

VELOCIDAD DE ONDAS SONORAS Timbre:  Cuando escuchamos a la vez dos instrumentos que producen un sonido de igual intensidad y de igual tono, podemos diferenciar el uno del otro a través del timbre. Cuando los instrumentos reproducen una nota, a esta le acompañan sus armónicos, que son múltiplos de la frecuencia representada. Gracias a estos armónicos, es posible diferenciar los distintos instrumentos ya que cada uno tiene sus propios armónicos. VELOCIDAD DE ONDAS SONORAS La velocidad del sonido es la velocidad de propagación de las ondas sonoras. En la atmósfera terrestre es de 343 m/s (a 20 ºC  de temperatura). La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se trasmite. La velocidad de propagación de la onda sonora depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de la fuerza que la genera. Su propagación en un medio puede servir para estudiar algunas propiedades de dicho medio de transmisión.

Velocidad, longitud de onda, rapidez Frecuencia f = ondas por segundo (Hz) Longitud de onda l (m) l Velocidad v (m/s) Ecuación de onda

Ejemplo 2: Un vibrador electromagnético envía ondas por un resorte Ejemplo 2: Un vibrador electromagnético envía ondas por un resorte. El vibrador realiza 600 ciclos completos en 5 s. Para una vibración completa, la onda se mueve una distancia de 20 cm. ¿Cuáles son la frecuencia, longitud de onda y velocidad de la onda? f = 120 Hz v = fl La distancia que se mueve durante un tiempo de un ciclo es la longitud de onda; por tanto: v = (120 Hz)(0.02 m) l = 0.020 m v = 2.40 m/s

James Clerk Maxwell (1831- 1879) James Clerk Maxwell (1831- 1879). Físico escocés desarrollo la teoría electromagnética clásica, sintetizando todas las anteriores observaciones, experimentos y leyes sobre electricidad, magnetismo y aun sobre óptica, en una teoría consistente. Las ecuaciones de Maxwell demostraron que la electricidad, el magnetismo y hasta la luz, son manifestaciones del mismo fenómeno: el campo electromagnético. Desde ese momento, todas las otras leyes y ecuaciones clásicas de estas disciplinas se convirtieron en casos simplificados de las ecuaciones de Maxwell. Su trabajo sobre electromagnetismo ha sido llamado la "segunda gran unificación en física", después de la primera llevada a cabo por Newton.. Maxwell fue una de las mentes matemáticas más preclaras de su tiempo, Se le considera que sus contribuciones a la ciencia son de la misma magnitud que las de Isaac Newton y Albert Einstein. Albert Einstein describió el trabajo de Maxwell como «el más profundo y provechoso que la física ha experimentado desde los tiempos de Newton

Toda carga acelerada radia onda electromagnética Maxwell demostró, a partir de sus ecuaciones matemáticas, que la luz es una onda electromagnética que consiste en oscilaciones del campo electromagnético. Estableciendo, la naturaleza ondulatoria de la luz, tal como lo pensaba Huygens y en contra de la opinión de Newton Maxwell planteo que las ondas electromagnéticas son generadas por cargas oscilantes y estaban compuestas por campos eléctricos y campos magnéticos variables con el tiempo Toda carga acelerada radia onda electromagnética

Las ondas electromagnéticas se generan cuando:: Se aceleran las cargas eléctricas Cuando los electrones ligados a átomos y moléculas verifican transiciones a estados de menor energía Antenas receptoras

Espectro de ondas electromagnéticas. Rayos  (10-3 A  0.3 A) Rayos X (0.3 A  300 A) Ultravioleta (300 A  400 nm) Visible (400 nm  700 nm) Infrarrojo (700 nm  1 mm) Microondas (1 mm  1 m) Ondas de radio (1 m  kms)

La Luz Como una Onda Radiación Visible La luz se puede imaginar como una onda electromagnética propagándose. La onda viaja a la velocidad máxima permitida en el vacío (c = 3x108 m/s). Radiación Visible Es la onda que es capaz de producir la sensación de visión en el ojo humano .

Espectro Visible Los colores que percibimos son tan sólo longitudes de onda que nuestros ojos detectan, pero existen otras longitudes de onda que nuestros ojos no nos permiten ver.

Radiación visible Rojo 780 - 622 Naranja 622 - 597 Amarillo 597 - 577 Es aquella radiación electromagnética a la cual es sensible la retina del ojo humano ( 380 nm >  > 7,8x10 –7 m ). COLOR  ( nm ) Rojo 780 - 622 Naranja 622 - 597 Amarillo 597 - 577 Verde 577 - 492 Azul 492 - 466 Violeta 455 - 380

Frecuencias y Longitudes de Onda de la Luz Infrarrojo Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta Ultravioleta 187 375 476 500 517 588 652 789 1600 800 630 600 580 510 460 380 Terahertz (1012 Hz) Nanómetros (10-9 Mts)

Rayos Infrarrojos Fuera del espectro visible (hacia el rojo), se encuentran los rayos infrarrojos, con longitudes de onda de 700 a 2000 nanómetros (nm). Nuestros ojos no responden a dichas frecuencias electromagnéticas y por lo tanto no las percibimos.

Sensibilidad del ojo humano a la luz Violeta azul verde amarillo naranja rojo 100 80 60 40 20 Sensibilidad relativa (%)  (nm) 400 450 500 550 600 650 700

Reflexión Y Refracción De La Luz REFLEXION Un rayo de luz experimenta un cambio de dirección y sentido al chocar contra la superficie de separación de 2 medios REFRACCION Un rayo de luz experimenta un cambio de dirección cuando atraviesa oblicuamente la superficie entre 2 medios de naturaleza diferente N RI RR  I  R medio 1 interfase medio 2  T RT

Ejemplos de refracción

MATERIAL COMPLEMENTARIO http://ejercicios-fyq.com/?+-Velocidad-propagacion-+ http://www.sociedadelainformacion.com/departfqtobarra/ondas/proble mas/ondas.htm https://es.wikipedia.org/wiki/Onda http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/sound/wavplt.html