ondas i preuniversitario pedro de valdivia. una onda es una perturbación que viaja en el espacio,...
TRANSCRIPT
Ondas IPREUNIVERSITARIO PEDRO DE VALDIVIA
Una onda es una perturbación que viaja en el espacio, transportando energía sin necesariamente desplazar masa. También se conoce como una propagación de una perturbación en el medio.
Ondas
Clasificación de las ondas
Medios de propagación
Necesitan de un medio físico para propagarse
No necesariamente requieren de un medio para desplazarse, se pueden propagar tanto en el vacío como en un medio elástico.
Ondas Mecánicas Ondas Electromagnéticas
Número de oscilaciones
Se produce cuando todo el medio se encuentra en reposo hasta que llega un impulso que rompe el equilibrio. Cuando esta perturbación pasa, el medio permanecerá en reposo.
Todas las partículas del medio tienen un movimiento periódico debido a que la fuente que origina la perturbación genera pulsos en forma constante.
Pulso o perturbación Ondas periódicas
Situación 1:
Pulsos
Situación 2 Situación 3.a
Situación 3.b
Dirección de propagación
Ondas Transversales Todas las partículas del medio
vibran en forma perpendicular con respecto a la dirección de la propagación de la onda.
Ondas Longitudinales Las partículas del medio
vibran en la misma dirección de la onda.
Longitudinal
Transversal
¿Onda transversal o longitudinal?
En una fila de personas que esperan comprar boletos, la primera persona sale y un pulso de movimiento se presenta a medida que cada persona camina hacia adelante para llenar el espacio que deja la persona anterior. A medida que cada persona camina hacia adelante el espacio se mueve a través de la fila. La propagación de ese espacio es:
Considere la “ola” en un juego de fútbol. Las personas se ponen de pie y levantan sus brazos a medida que la ola llega a sus posiciones, y el pulso resultante se mueve alrededor del estadio. La propagación de esta “ola” es:
Dimensión de vibración
Unidimensional:
Bidimensional:
Tridimensional:
Características del movimiento ondulatorioELEMENTOS ESPACIALES DE UNA ONDA.
Eje de referencia
Cresta
Valle
Elementos espaciales de una onda
Elementos espaciales de una onda
Amplitud (A): Corresponde a la máxima distancia que existe entre un eje de referencia y la cresta o valle de la onda.
𝜆
Longitud de onda (): Corresponde a la medida de una onda completa. La distancia entre una cresta y la siguiente.
Elementos espaciales de una onda
PSU
Características del movimiento ondulatorioELEMENTOS TEMPORALES DE UNA ONDA.
T(s)
T
Período: Intervalo de tiempo requerido para que un elemento complete un ciclo de su oscilación y para que la onda viaje una longitud de onda.
Frecuencia: Es el número de crestas (valles o cualquier punto en la onda) que pasan por un punto determinado en una unidad de tiempo.
Elementos temporales de una onda
𝒇=𝟏𝑻
Elementos temporales de una onda
¿Cómo dibujarían una onda de alta frecuencia y una onda de baja frecuencia?
PSU
PSU
PSU
Características del movimiento ondulatorioRAPIDEZ DE PROPAGACIÓN.
La unidad física de la rapidez en el Sistema Internacional es metro/segundo ().
Donde es la distancia, y es el tiempo empleado en recorrer esa distancia.
𝒗=𝒅𝒕
𝒗=𝝀 ∙ 𝒇
Rapidez de propagación
Para una ondas estas cantidades se expresarían como:
Donde la rapidez se mide en , la longitud de onda en , y la frecuencia en
PSU
PSU
Recordemos
Medios de propagación
Número de oscilaciones
Dirección de propagación
Elementos Espaciales
Elementos Temporales
Rapidez de propagación
𝑣=𝜆 ∙ 𝑓
Recordemos
Fenómenos ondulatorios.
REFLEXIÓN
REFRACCIÓN
DIFRACCIÓN
INTERFERENCIA
POLARIZACIÓN
ReflexiónEs el cambio de dirección de una onda debido al choque de esta última con un obstáculo sólido o rígido. En la reflexión la onda cambia su dirección de propagación, pero no cambia de medio.
Fenómenos ondulatorios
Ley de la Reflexión:
La medida del ángulo de incidencia es igual a la medida del ángulo de reflexión.
i r
Refracción
Este fenómeno ocurre cuando una onda pasa desde un medio a otro distinto. Cuando esto sucede, la frecuencia de la onda permanece constante pero su velocidad y su longitud de onda cambian.
Fenómenos ondulatorios
Video
PSU
PSU
PSU
Difracción
Se produce cuando un frente de ondas pasa a través de una rendija simple o una rendija doble, cuyo ancho es menor que la longitud de la onda.
Fenómenos ondulatorios
Video
Interferencia Se produce cuando sobre un punto inciden dos o más ondas, agrandando o achicando la amplitud de la onda resultante. En palabras simples, es el efecto que producen dos o más ondas que se superponen al viajar por el mismo medio al mismo tiempo. La interferencia se dividen en constructivas (ondas en fase) o destructivas (ondas en desfase).
Fenómenos ondulatorios
Si las ondas están en “fase” la interferencia se denomina “constructiva”. En este caso la amplitud de la onda resultante es la suma de las amplitudes individuales de cada onda.Si las ondas están en “desfase” la interferencia se denomina “destructiva”. En este caso la amplitud de la onda resultante es la resta de las amplitudes individuales de cada onda.
PSU
Polarización
La polarización de una onda ocurre cuando ésta pasa a través de un “colador” que selecciona sólo aquellas que tengan un determinado plano de vibración.
Fenómenos ondulatorios
Video
Una onda estacionaria es la superposición de dos ondas que poseen la misma frecuencia, el mismo período, la misma amplitud y la misma velocidad pero con sentido contrario.
Una onda estacionaria esta compuesta por nodos y antinodos (vientres).
Ondas estacionarias
PSU
Dos refracciones y una reflexión en las gotitas de agua producen luz en todos losángulos, hasta unos 42°, con la intensidad concentrada donde vemos el arcoírisentre 40° y 42°. No sale luz de una gotita de agua en ángulos mayores que 42°,a menos que sufra dos o más reflexiones dentro de la gota. Entonces, el cielobrilla más dentro del arcoíris que fuera de él. Observa el tenue arcoírissecundario a la derecha del primario.
La doble reflexión en una gota produce un arcoíris secundario.
Fin…