Fenómeno ondulatorio.

Presentación del tema: "Fenómeno ondulatorio."— Transcripción de la presentación:

1 Fenómeno ondulatorio

2 ¿Qué son las ondas? Perturbación de un medio material o no ,
(cambios de densidad, cambios en la presión , cambios en el campo magnético, cambios en un campo eléctrico, Transporte de energía.

3 En un medio elástico Si las partículas que conforman el medio elástico pueden oscilar respecto de una posición determinada cuando este es perturbado . La energía de la oscilación es transmitida de una partícula a otra , da origen a una movimiento ondulatorio.

4 ¿Cómo se clasifican las ondas?
Primer criterio : medio de propagación: Ondas mecánicas Ondas electromagnéticas.

5 Ondas mecánicas: Perturbaciones de algunas de las propiedades mecánicas del medio material, como la posición , la velocidad o la energía de las partículas que lo conforman ( átomos o moléculas) Siempre requiere de un medio material para propagarse , ya sea solido , líquido o gaseoso

6 Ondas electromagnéticas
Se produce por la perturbación de las propiedades eléctricas y/o magnéticas del espacio ( campo magnético o campo eléctrico). Una onda magnética no requiere de un medio material para su propagación. Puede propagarse en el vacío. ( no significa que no lo puedan hacer) (Luz visible , radiaciones )

7 Segundo criterio. Dirección de vibración del medio)
Onda longitudinal Onda transversal

8 Tercer criterio: Extensión del medio.
Ondas estacionarias : corresponde a aquellas cuyos pulsos quedan relegados a una determinada región del espacio.. Sucede cuando la perturbación incidente de una onda interfiere o superpone con aquella que es reflejada en la misma dirección., pero en sentido opuesto.. Para que se forme una onda estacionaria , los pulsos que se interfieren deben poseer las mismas característica. Si una onda estacionaria se origina en una cuerda , se producen puntos en que las ondas incidente y reflejada se anulan., llamados nodos ( antinodos)

9 Ondas viajeras. Ondas que se propagan desde su lugar de origen o fuente y no vuelven a ella.se denominan viajeras o progresivas. Pueden ser mecánicas o electromagnéticas , longitudinales o transversales. A medida que una onda viajera se aleja de su fuente , resta pierde energía,(como un sismo que se hace mas débil a medida que la onda sísmica se aleja de su fuente, hipocentro).

10 Cuarto criterio: periodicidad de la onda
Ondas periódicas: corresponde a un tipo de onda en la que entre un pulso y otro hay un valor constante de tiempo o igual periodo . A las ondas periódicas se les denomina también “ondas armónicas”. Ondas no periódicas: cuando los pulsos se general a intervalos irregulares. ( descripción matemática muy compleja)

11 Quinto criterio: dirección de propagación.
Ondas unidimensionales: cuando se propaga en una sola dirección y sus pulsos son planos ( cuerdas , resortes) Ondas bidimensionales: Se propaga en dos dimensiones ( Ondas en un estanque con agua) Ondas tridimensionales: cuando una onda se propaga en las tres dimensiones espaciales( sonido, la luz)

12 Representación y caracterización de una onda. Elementos espaciales.

13 Elementos espaciales de una onda aquellos que expresan la distancia entre dos puntos determinados de una onda Amplitud: corresponde al desplazamiento máximo que experimentan las partículas de un medio cuando oscilan en torno a una posición de equilibrio. Longitud de onda: es la distancia entre dos puntos consecutivos de una onda que se comportan de igual forma o tienen la misma fase( se dice que os puntos están en fase)

14 Elementos temporales de una onda
Periodo: tiempo que transcurre entre dos pulsos consecutivos , o tiempo que tarda en producirse un ciclo. Frecuencia: corresponde al numero de ciclo que se produce en una onda por unidad de tiempo. 𝑓= 1 𝑇 Rapidez de propagación: indica la razón de cambio de la distancia recorrida y el tiempo empleado en hacerlo. 𝑣=𝝀𝑓

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16 Propiedades de las ondas
Cuando las ondas interactúan con determinados obstáculos , algunas de sus características , como la dirección o la rapidez se modifican. Estos cambios obedecen a determinadas leyes o principios físicos.

17 Reflexión de las ondas Cuando una onda incide en el limite de separación de dos medios diferentes , parte de ella es redireccionada hacia el ,medio por el cual se propagaba originalmente.

18 Reflexión de una onda luminosa.

19 Elementos de una reflexión ondulatoria
Plano de reflexión Normal Perpendicular a la superficie de de eseparacion entre los medios, en el plano de reflexión. Punto de incidencia Reayo incidente Rayo reflejado Angulo de incidencia Angulo reflejado

20 Refracción de una onda Cuando una onda viajera , como la luz, el sonido o una onda sísmica , experimenta un cambio de su velocidad de propagación y , por consiguiente , en su dirección ( siempre que el ángulo de incidencia sea distinto de cero) La superficie que separa los medios se denomina interfaz

21 Características de la refracción
La frecuencia permanece constante La velocidad de propagación cambia. La longitud de onda cambia.

22 Difracción de una onda Cuando una onda atraviesa una abertura
cuyo tamaño es aproximadamente similar a la longitud de la onda , en la abertura se produce un nuevo foco emisor , a partir del cual , la onda se propaga en múltiples direcciones.

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24 Resolucion de problemas
Ondas sonoras. Ondas electromagnéticas Frecuencias, longitudes de onda. Espectros.

25 Integración de conceptos
1.- Una gimnasta agita una cinta con una frecuencia constante. Producto de aquello , se genera una serie de pulsos de igual amplitud en la cinta , los que se encuentran igualmente espaciados , tal como se representa en la imagen . Si la onda representada en la cinta tarda 0,5 segundos en ir de hasta B. ¿Cuál es su frecuencia y periodo?

26 2.- Loreto hace oscilar una cuerda , generando en ella una serie de pulsos periódicos y separados por la misma distancia Si la onda tarda 2 s en ir de A a B. ¿Cuál es el periodo y frecuencia de la onda que se propaga por la cuerda? ¿Cómo se clasifica la onda generada por Loreto en la cuerda?

27 Cuando Matías analiza el gràfico de una onda, se da cuenta de que en los dos ejes se consignan elementos espaciales (distancia) Respecto de este gráfico .Cómo es la longitud de onda en relación a la amplitud? ¿Qué valor tienen la amplitud de la onda ¿Qué valor tienen la longitud de onda? Si suponemos que esta onda tienen una velocidad de propagación de 20m/s? ¿Cuál es su periodo? ¿Cuál es su frecuencia?

28 Cuando Matías analiza el gráfico de una onda, se da cuenta de que en los dos ejes se consignan elementos espaciales (distancia) Respecto de este gráfico .Cómo es la longitud de onda en relación a la amplitud? ¿Qué valor tienen la amplitud de la onda ¿Qué valor tienen la longitud de onda? Si suponemos que esta onda tienen una velocidad de propagación de 20m/s? ¿Cuál es su periodo? ¿Cuál es su frecuencia?

29 Isabella hace accionar una cuerda
Isabella hace accionar una cuerda. Generando una serie de pulsos periódicos que se propagan en ella. El fenómeno oscilatorio/ondulatorio se representa en la imagen. Si la onda tarda exactamente 1.5 segundos en ir de A hasta B. ¿Cuál es la frecuencia, el periodo y la rapidez de propagación de la onda en cm/s y en m/s?

30 Una gimnasta agita una cinta con una frecuencia constante
Una gimnasta agita una cinta con una frecuencia constante. Producto de aquello, se genera una serie de pulsos de igual amplitud en la cinta, los que se encuentran igualmente espaciados, tal como se representa en la imagen. Si la onda generada en la cinta tarda 0.5 segundos en ir de A hasta B ¿Cuál es su frecuencia? ¿Cuál es su periodo?

31 Si la onda representada en el grafico demora 6 segundos en ir de P hasta S
¿Cuál es su rapidez de propagación? ¿Cuál es la energía ondulatoria asociada a la onda?

32 Cuando Matías analiza el grafico de una onda , se da cuenta de que en los ejes se consignan elementos espaciales de la misma. Respecto al grafico analizado por Matías, ¿Cómo es la longitud de onda en relación con la amplitud?

33 La figura muestra una onda estacionaria que consta de seis partes o segmentos entre los puntos , entonces al disminuir a la mitad su frecuencia de oscilación. Determine el numero de segmentos que tendrá la nueva onda

34 La onda que muestra la figura 12 tiene una frecuencia de 10 Hz,
Determinar su rapidez de propagación.

35 La figura 16 representa el perfil de una onda que se propaga en una cuerda. Con la información mostrada, Determinar se la longitud de onda y la amplitud de la misma. Si la frecuencia de la misma onda es de 8Hz. Determine: el periodo y la rapidez de propagación.

36 La nota LA en la frecuencia fundamental, resuena en tres instrumentos diferentes al mismo tiempo, cuando la temperatura a esa hora en el aire es de 30ºC. Determine: La rapidez de propagación de la nota La en cada uno de los instrumentos. La Longitud de onda de la onda sonora generada en cada instrumento. La característica que hace diferente la nota musical en cada instrumento.

37 Fernando observa la representación gráfica de dos sonidos emitidos por un mismo instrumento musical.
¿Podría Fernando, al analizar los dos gráficos, cuál de los dos sonidos es más agudo? ¿Podría Fernando saber por los gráficos cuál de los sonidos tienen más energía ondulatoria? ¿Podría Fernando saber por los gráficos, cuál de los sonidos tiene mayor intensidad?

38 Un aparato especial de medición de ondas de sonido detecta ondas cuya frecuencia es de 200Hz y que se propaga con una rapidez de 355m/s. A partir de esta situación, responda: ¿Es perceptible por el oído humano esta onda? Justifica. ¿Cuál es el periodo y la longitud de onda? ¿Cuál es el valor de la energía asociada a esta onda?

39 respecto de el analice: si corresponde a una onda: I) Transversal?
Considere el sonido emitido por un violín corresponde a una onda  respecto de el analice: si corresponde a una onda: I) Transversal? II) Bidimensional? III) Que no puede viajar en el agua?

40 En la tabla se indican los rangos auditivos umbrales de distintas especies.
¿Cuál es la menor longitud de onda umbral para el perro? ¿Cuál es la energía mínima asociada al umbral del murciélago. Si se emite una onda sonora para espantar a un ratón en un día soleado cuando la temperatura es de 28ºC. ¿Cuál es la rapidez de propagación del sonido que espanta al ratón? ¿En qué rango de longitudes de ondas se encuentra el umbral del gato?

41 María Magdalena observa en un texto de Física, la siguiente representación gráfica de una onda:
Si junto al grafico se señala que la frecuencia de la onda es de 6Hz ¿Qué procedimiento debería realizar María Magdalena para determinar el periodo y la rapidez de propagación de la onda? Descríbalo. ¿Qué valores debería obtener María Magdalena para esas magnitudes?

42 En la figura se muestra una onda viajera que se propaga por un medio material. Determine:
L rapidez de propagación de la onda . La energía asociada a esta onda. La amplitud de la onda La longitud de onda de la misma

43 Un grupo de científicos obtiene el siguiente gráfico de una onda sonora. Si el lado de cuada cuadricula mide 1,5cm, entonces: ¿Cuál es la longitud de onda? ¿Cuál es la amplitud de la onda? ¿Cuál es el periodo de la onda, considerando que la temperatura era de 28ºC cuando se hicieron las mediciones?= ¿¿Cuál es el valor de la energía asociada a esta onda?

44 Leonardo analiza los gráficos representativos de dos ondas (R y S) que son percibidas en un mismo punto. ¿Cuál de las dos ondas es más intensa. Justifique su respuesta. Si cada cuadricula mide 1cm. ¿Cuál es la longitud de onda de cada una? ¿Cuál es la amplitud de cada una? Si las ondas corresponden a ondas sonoras que se propagan en el aire a 0ºC. ¿Cuál es la frecuencia de cada una?

45 Una onda sonora incide y se refleja en la muralla de una sala.
Respecto de este fenómeno. Que ocurre con la energía de la onda incidente y la reflejada? Justifique. ¿Cómo son los ángulos de incidencia y de reflexión de las ondas?

46 Catalina genera una onda longitudinal con un resorte como muestra la figura.
Si la perturbación demora cuatro segundos en recorrer los primeros 100 cm señalados ¿Cuál es la frecuencia de la onda? ¿Cuál es su rapidez de propagación? ¿Cuál es el periodo de la onda? ¿Cuál es la energía asociada a esta onda?

47 La tabla indica los niveles de intensidad sonora emitido por algunos agentes sonoros.
De acuerdo a ello. ¿Puede afirmar que entre el susurro de las hojas y el murmullo de voces tiene una intensidad de 30Db? ¿Puede haber intensidades negativas? A cuànto corresponde en decibeles el umbral audible? ¿Qué le ocurriría a usted si es sometido a una intensidad de 140Db?

48 Paulo hace oscilar una cuerda, generando una serie de pulsos periódicos que se propagan en ella. El fenómeno se representa en la imagen adjunta. Si la onda tarda exactamente 1,5 segundos en ir de A hasta B .determine La frecuencia El periodo La rapidez de propagación La energía asociada a la onda.

49 Una onda pasa de un medio a otro y producto de esto se duplicó su longitud de onda, respecto a esta situación, es verdadero decir que A) no es posible ya que la longitud de onda se mantiene al pasar a otro medio. B) su rapidez se cuadruplicó. C) su frecuencia se duplicó también. D) su frecuencia disminuyó a la mitad. E) su rapidez se duplicó.

50 Considere que la rapidez de una onda de compresión en una barra de acero se propaga alrededor de los 5063 m/s. Para una onda de 200Hz de frecuencia. Determine *La rapidez de la pulsación en K/H *La longitud de onda de la pulsación.

51 Una onda de compresión se propaga a una rapidez de 5328 km/h en el agua de mar. Si la onda de compresión corresponde a la frecuencia fundamental de la nota musical Fa. Determine La longitud de onda de la onda de compresión. Determine la longitud de onda de la nota musical La en su frecuencia fundamental en el agua.

52 Suponga que produce un pulso en el interior de una piscina en la frecuencia de 600Hz. Y esta se propaga , primero , por el agua de la piscina. Una vez que la onda llega a la interfaz, explique , que ocurre con: *La frecuencia *la rapidez de propagación *La longitud de onda *La dirección de la onda incidente.