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Ondas

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Tabla de Contenidos

· Movimiento ondulatorio

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· Tipos de ondas

· Ondas estacionarias en una cuerda

· Interferencia

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Movimiento ondulatorio

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https://www.njctl.org/video/?v=YWGToS4Xmqo

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Movimiento ondulatorio

Una onda viaja a lo largo de su medio, pero las partículas individuales sólo se mueven hacia arriba y abajo.

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Movimiento ondulatorio

Todos los tipos de ondas que viajan transportan energía.

El estudio de un solo pulso de onda, muestra que comienza con una vibración y se transmite a través de las fuerzas internas en el medio.

Las ondas continuas comienzan con vibraciones también. Si la vibración tiene MAS (movimiento armónico simple), entonces la onda será sinusoidal.

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Movimiento Ondulatorio

Características de una onda:· Amplitud, A· Longitud de onda, · Frecuencia f y periodo T· Velocidad

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Movimiento Ondulatorio

La velocidad de la onda es la velocidad a la que la cresta de la onda (o cualquier otra parte) se mueve.

Una cresta de onda recorre una distancia de una longitud de onda , en un periodo T.

La velocidad de onda es:

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1 ¿Cuál es la velocidad de onda si el periodo de una onda es 4 segundos y la longitud de onda es 1.8 m?

https://www.njctl.org/video/?v=l71SqE_nQ3o

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2 Un pescador observa que una boya hace 30 oscilaciones en 15 segundos. La distancia entre las crestas es de 2 m. ¿Cuál es la velocidad de la onda?

https://www.njctl.org/video/?v=833UXXiacJ0

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3 ¿Cuál es la longitud de onda de una onda que viaja a una velocidad de 6 m/s y un periodo de 3 s.?

https://www.njctl.org/video/?v=A5k1j919Fd8

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Movimiento ondulatorio

La velocidad de una onda depende en gran medida del medio por el que ésta viaja.

La velocidad de una onda en una cuerda estirada está relacionada con la fuerza de tensión en la cuerda y la masa por unidad de longitud de la cuerda

Donde FT es la tensión en la cuerda y es la masa por unidad de longitud (m/L).

https://www.njctl.org/video/?v=dwahaT-JVGk

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4 ¿Que le ocurre a la velocidad de onda en una cuerda si la tensión de la cuerda aumenta por un factor de nueve?

A Disminuyó por un factor de 3

B Disminuyó por un factor de 9.

C Aumentó por un factor de 3.

D Aumentó por un factor de 9.

https://www.njctl.org/video/?v=Qv1PZt-Z0ZM

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5 ¿Qué le sucede a la velocidad de onda en una cuerda si la masa por unidad de longitud de la cuerda disminuye por un factor de nueve?

A Disminuye por un factor de 3.

B Disminuye por un factor de 9.

C Aumenta por un factor de 3.

D Aumenta por un factor de 9.

https://www.njctl.org/video/?v=JBzhgL0ZvF8

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Tipos de Ondas

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https://www.njctl.org/video/?v=CwFotYt7sYo

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Tipos de ondas: Transversales y Longitudinales

El movimiento de las partículas en una onda puede ser perpendicular a la dirección de las ondas (transversal) o paralelo a ellas (longitudinal).

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Las ondas sonoras son ondas longitudinales:

Tipos de ondas: transversales y longitudinales

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Interferencia

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https://www.njctl.org/video/?v=dLz6j50fqxk

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Reflexión y transmisión de ondasUna ola llegando al final de su medio, pero donde el medio es todavía libre de moverse, se reflejará (b), y su reflexión será hacia la derecha.

Una onda al chocar un obstáculo se reflejará (a) y su reflexión será invertida.

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Reflexión y Transmisión de Ondas

Al encontrarse una onda en un medio más denso se reflejará en parte y se transmitirá parcialmente, si la velocidad de onda es menor en el medio más denso, la longitud de onda será más corta.

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Reflexión y Transmisión de Ondas

Al encontrarse una onda en un medio más denso se reflejará en parte y se transmitirá parcialmente, si la velocidad de onda es mayor en el medio más denso, la longitud de onda será más larga.

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Interferencia- Principio de SuperposiciónEl principio de superposición dice que cuando dos ondas pasan a través del mismo punto, el desplazamiento es la suma aritmética de los desplazamientos individuales.

En la figura de abajo, (a) muestra una interferencia destructiva y (b) una interferencia constructiva.

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Reflexión y Transmisión de OndasLas ondas de dos o tres dimensiones pueden ser representadas por ondas frontales, las cuales son curvas de superficies donde todas tiene la misma fase.

Las rectas perpendiculares a las ondas frontales, son llamadas rayos; señalan la dirección de propagación de la onda

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Interferencia- Principio de SuperposiciónEstas figuras muestran la suma de dos ondas. En (a) se suman en forma constructiva; en (b) se suman en forma destructiva; y en (c) se suman parcial y destructivamente.

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6 ¿Cuál es el resultado de un punto que oscila si dos ondas alcanzan dicho punto con una diferencia de media longitud de onda entre ellas?

A Interferencia constructiva

B Interferencia destructiva

C Interferencia parcialmente destructiva

https://www.njctl.org/video/?v=tmRCRJg1PaQ

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7 ¿Cuál es el resultado de un punto que oscila si dos ondas alcanzan dicho punto con una diferencia de dos longitudes de onda completas entre ellas?

A Interferencia constructiva

B Interferencia destructiva

C Interferencia parcialmente destructiva

https://www.njctl.org/video/?v=yoXJJGvCFvo

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8 ¿Cuál es el resultado de un punto que oscila si dos ondas alcanzan dicho punto con una diferencia de un cuarto de longitud de onda entre ellas?

A Interferencia constructiva

B Interferencia destructiva

C Interferencia parcialmente destructiva

https://www.njctl.org/video/?v=DeALLoYU_e0

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Ondas estacionarias en

una cuerda

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https://www.njctl.org/video/?v=JiYC5EJ754w

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Ondas estacionarias- Resonancia

Las ondas estacionarias se producen cuando los dos extremos de una cuerda están fijos. En este caso, sólo las ondas que están inmóviles en los extremos de la cuerda pueden durar.

Hay nodos, donde la amplitud es siempre cero, y antinodos, donde la amplitud varía de cero al valor máximo.

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Ondas estacionarias - Resonancia

Las frecuencias de las ondas estacionarias en una cuerda particular son llamadas frecuencias resonantes.

Se conocen también como armónicos y la primera de ellas o frecuencia más baja es conocida como "fundamental"

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Las longitudes de onda y frecuencias de las ondas estacionarias son:

Ondas estacionarias- Resonancia

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9 ¿Cuál es la longitud de onda de la onda que se muestra abajo?

5m

https://www.njctl.org/video/?v=5AJbklN6mNY

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10 ¿Cuál es la longitud de onda de la onda que se muestra abajo?

10m

https://www.njctl.org/video/?v=dFpW68xyZBQ

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10m

11 Si la velocidad de onda es 8 m/s, ¿Cuál es la frecuencia de esta onda?

https://www.njctl.org/video/?v=dWS5e7wi6-s

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Los objetos que vibran son fuentes de ondas las que pueden ser o un pulso o periódicas y continuas.

Longitud de onda: es la distancia entre dos crestas sucesivas.

Frecuencia: número de crestas que pasan un punto dado por unidad de tiempo.

Amplitud: máxima altura alcanzada por la cresta.

Velocidad de onda:

Para una onda en una cuerda:

Resumen

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Onda longitudinal: son oscilaciones paralelas a la dirección del movimiento de la onda.

Resumen

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ResumenCuando dos ondas pasan a través de la misma región del espacio, se produce interferencia. La interferencia puede ser constructiva o destructiva.

Las ondas estacionarias se pueden producir en una cuerda con ambos extremos fijos. Las ondas que persisten se encuentran en las frecuencias de resonancia.

Los nodos ocurren cuando no hay movimiento; los antinodos cuando la amplitud alcanza su máximo.

Las ondas se reflejan cuando entran a un medio con diferente velocidad de onda y se difractan alrededor de obstáculos.

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