ONDAS FISICA Lic. Sandra M. Pachón UPN

REFLEXIÓN, REFRACCIÓN Y DIFRACCIÓN DE ONDAS RESONANCIA EFECTO DOPLER

REFLEXIÓN El rayo incidente forma con la normal un ángulo de incidencia que es igual al ángulo que forma el rayo reflejado con la normal, que se llama ángulo reflejado Cuando las ondas inciden sobre una superficie y rebota hacia el mismo medio decimos que se refleja

REFRACCIÓN Cuando las ondas inciden sobre una superficie, y pasan de una lado a otro Se dice que un rayo se refracta (cambia de dirección y viaja con distinta velocidad.) El ángulo de refracción es el formado por el rayo refractado y la normal.

IMPORTANTE Se llama índice de refracción absoluto "n" de un medio transparente al cociente entre la velocidad de la luz en el vacío "c“ (299.792.458 m/s) y la velocidad que tiene la luz en ese medio "v". El valor de "n" es siempre adimensional y mayor que la unidad y es una constante característica de cada medio: n=c/v LUZ Sustancias agua Aire plexiglas diamante Índices de refracción 1,00029 1,333 1,51 2,417 SONIDO Material Aire Vapor de agua Agua dulce Agua de mar Aluminio V del sonido m/s 331 401 1493 1513 5104

DIFRACCIÓN Consiste en una onda puede rodear un espacio o propagarse por una pequeña abertura. Las longitudes de onda del sonido audible están entre 3 cm y 12 m, y son habitualmente grandes comparadas con los obstáculos y aberturas (por ejemplo puertas o ventanas), por lo que la desviación de las ondas rodeando las esquinas es un fenómeno común

Para la reflexión θi=θr ECUACIONES LEY DE SNELL Para la refracción n1 sen i=n2 sen r sen i / senr=v1 / v 2 Para la reflexión θi=θr La ley de Snell es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz (o cualquier onda electromagnética) con índice de refracción distinto.

RESONANCIA Es la situación en la que un sistema mecánico, estructural o acústico vibra en respuesta a una fuerza aplicada con la frecuencia natural del sistema o con una frecuencia próxima. La frecuencia natural es aquella a la que el sistema vibraría si lo desviáramos de su posición de equilibrio y lo dejáramos moverse libremente. Si se excita un sistema mediante la aplicación continuada de fuerzas externas con esa frecuencia, la amplitud de la oscilación va creciendo y puede llevar a la destrucción del sistema.

I = P / A A= 4∏r², COMO LA POTENCIA NO CAMBIA tenemos que la resonancia que sirve para sintonizar emisoras de radio y tv, sincronizar circuitos y realizar exámenes médicos, también puede ser altamente destructiva, cuando edificios, casas o puentes entran en resonancia con terremotos e incluso con el viento, como sucedió en 1940, cuando el puente de tacoma narrows en seattle, se desplomo, luego de oscilar por unos minutos en resonancia con la corriente de viento que soplaba en la zona. la intensidad sonora es la potencia transferida por una onda sonora a través de la unidad de área I = P / A A= 4∏r², COMO LA POTENCIA NO CAMBIA tenemos que I1/I2 = r2² / r1² UMBRALES De audición 1000 Hz I = 1X10 ^⁻12 W/m² Del dolor Aprox. 2000 Hz I=1W/m²

ULTRASONICO Por encima SONIDO AUDIBLE 20 a 20000 Hz INFRASONICO Por debajo

EFECTO DOPLER Se refiere al cambio aparente en la frecuencia de una fuente de sonido cuando hay un movimiento relativo de la fuente y del oyente

λ = VT λ ʹ = VT - vs T = T(V- vs) fo= V/ λ’ = V fs / (V- vs) fo = fs(V+Vo)/ V