Your SlideShare is downloading. ×
0
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

ONDAS MECANICAS:BACHILLERATO

16,422

Published on

Published in: Education, Business, Technology
2 Comments
17 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
16,422
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
173
Comments
2
Likes
17
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide
  • Long Spring and slinky equal length (8 feet each) speeds up a LOT in slinky because mu is small and T is same.
  • Calculate tension in guitar string given mass density and frequency.
  • Transcript

    • 1. ONDAS MECÁNICAS Las ondas son el resultado de una perturbación en el medio (fuente de la onda) FLORENCIO PINELA - ESPOL 1 Junio de 2010
    • 2. Las ondas mecánicas son perturbaciones que requieren de un medio para propagarse. (sonido, terremoto, cuerda) Necesitan de un medio, qué pasa en el vacío? FLORENCIO PINELA - ESPOL 2 Junio de 2010
    • 3. Cuando se perturba un medio, se le imparte energía, esta energía se propaga a través del medio a una determinada rapidez. Qué tipo de energía se propaga? La rapidez de propagación de una perturbación depende exclusivamente del medio en que viaja. FLORENCIO PINELA - ESPOL 3 Junio de 2010
    • 4. Ondas transversales y longitudinales En una onda transversal, el movimiento de las partículas es perpendicular a la dirección de la velocidad de la onda. FLORENCIO PINELA - ESPOL 4 Junio de 2010
    • 5. TIPOS DE ONDAS Las ondas se clasifican de acuerdo al movimiento del medio (partículas de la onda) en relación a la dirección de movimiento de la onda (dirección en que propaga energía) Las ondas se clasifican en; ondas transversales y ondas longitudinales FLORENCIO PINELA - ESPOL 5 Junio de 2010
    • 6. En una onda longitudinal, el movimiento de las partículas es paralelo a la dirección de la velocidad de la onda FLORENCIO PINELA - ESPOL 6 Junio de 2010
    • 7. Longitudinal ACT Suppose that a longitudinal wave moves along a Slinky at a speed of 5 m/s. Does one coil of the slinky move through a distance of five meters in one second? 1. Yes El medio vibra en Movimiento Armónico Simple 2. No (velocidad variable). Los 5 m/s significa que la perturbación avanza recorriendo 5 metros por cada segundo que transcurre 5m FLORENCIO PINELA - ESPOL 7 Junio de 2010
    • 8. Pulsación de una Onda La mano perturba la cuerda estirada y una pulsación ondulatoria se propaga por la cuerda. Las partículas de la cuerda suben y bajan al pasar la pulsación Esto significa que el medio NO se propaga FLORENCIO PINELA - ESPOL 8 Junio de 2010
    • 9. Movimiento de un pulso de Onda La energía de la pulsación es tanto cinética como potencial. Las flechas indican la velocidad de las partículas de la cuerda Ya entiendo, la cuerda transporta la energia que le entrega la fuente (mano) FLORENCIO PINELA - ESPOL 9 Junio de 2010
    • 10. Onda periódica Una onda periódica es un conjunto de pulsaciones de la misma amplitud que son generados a intervalos iguales de tiempo, es decir, la frecuencia de las pulsaciones es la misma. FLORENCIO PINELA - ESPOL 10 Junio de 2010
    • 11. Características de las ondas viajeras Amplitud (A), es la magnitud del máximo desplazamiento Longitud de onda (), es la distancia entre dos crestas (o valles) sucesivas. Frecuencia ( f ), es el número de ciclos por segundo y se mide en hertz. FLORENCIO PINELA - ESPOL 11 Junio de 2010
    • 12. Ecuación de la Onda Viajera Onda viajando a la derecha y  Asen(kx  t ) Esta ecuación se me parece a la del M.A.S! 2 k, Número de onda, k  FLORENCIO PINELA - ESPOL 12 Junio de 2010
    • 13. Onda viajando a la izquierda y  Asen(kx  t ) FLORENCIO PINELA - ESPOL 13 Junio de 2010
    • 14. Q15.2 Which of the following wave functions describe a wave that moves in the –x direction? 1. y(x,t) = A sin (–kx – t) 2. y(x,t) = A sin (kx + t) 3. y(x,t) = A cos (kx + t) 4. both 2. and 3. 5. all of 1., 2., and 3. FLORENCIO PINELA - ESPOL 14 Junio de 2010
    • 15. La ecuación y = 0.04 sen (16t + 4x) describe una onda, en donde x y y están en metros y t en segundos. La frecuencia y amplitud de la onda son A) 16  Hz y 2.5 cm y = A sen (wt + kx) B) 8 Hz y 4 cm C) 8  Hz y 4 cm D) 4 Hz y 2.5 cm FLORENCIO PINELA - ESPOL 15 Junio de 2010
    • 16. La ecuación y = 0.04 sen (16t + 4x) describe una onda, en donde x y y están en metros y t en segundos. La longitud de onda y la dirección de propagación de la onda son A) 4 m y la dirección de las x positiva B) 0.5 m y la dirección de las x positiva C) 0.5 m y la dirección de las x negativa D) 2 m y la dirección de las x negativa FLORENCIO PINELA - ESPOL 16 Junio de 2010
    • 17. Rapidez de Onda La rapidez de onda es la rapidez con que se desplazan las perturbaciones. Pero el medio Dis tan cia  v  vibra, a qué Tiempo T rapidez se refiere? v  f Esta expresión es válida para cualquier tipo de onda FLORENCIO PINELA - ESPOL 17 Junio de 2010
    • 18. ACT Suppose a periodic wave moves through some medium. If the period of the wave is increased, what happens to the wavelength of the wave? 1. The wavelength increases 2. The wavelength remains the same 3. The wavelength decreases FLORENCIO PINELA - ESPOL 18 Junio de 2010
    • 19. Rapidez de Onda. Cont.  y  Asen(kx  t ) v  f v T 2  v T 2 v  k Esta expresión es válida para cualquier tipo de onda FLORENCIO PINELA - ESPOL 19 Junio de 2010
    • 20. Una onda viajera pasa por un punto de observación. En este punto, el intervalo entre crestas sucesivas es de 0.2 s A) La longitud de onda es de 5 m B) La longitud de onda es de 2 m C) la velocidad de propagación es de 5 m/s D) La frecuencia es de 5 Hz E) No hay información para sostener cualquiera de las afirmaciones anteriores. FLORENCIO PINELA - ESPOL 20 Junio de 2010
    • 21. Si la frecuencia de una onda sonora se duplica, su longitud de onda: A) Es la mitad y su rapidez no cambia. B) Se duplica y su rapidez no cambia. C) No cambia y su rapidez se duplica. D) No cambia y la rapidez se hace la mitad. E) Es la mitad y la rapidez se hace la mitad. FLORENCIO PINELA - ESPOL 21 Junio de 2010
    • 22. La rapidez de propagación de una onda depende exclusivamente de las propiedades del medio. Por ejemplo, la velocidad de propagación de las ondas en una cuerda tensa es: Esta expresión es T v válida únicamente m para cuerdas L tensas T: tensión a la que está sometida la cuerda m: masa de la cuerda L: longitud de la cuerda FLORENCIO PINELA - ESPOL 22 Junio de 2010
    • 23. Q15.3 A wave on a string is moving to the right. This graph of y(x, t) versus coordinate x for a specific time t shows the shape of the wave at that time. What are the velocity and acceleration of a particle at point P on the string? 1. velocity is upward and acceleration is zero 2. velocity is downward and acceleration is zero 3. velocity is zero and acceleration is upward 4. velocity is zero and acceleration is downward 5. none of the above FLORENCIO PINELA - ESPOL 23 Junio de 2010
    • 24. Q15.4 A wave on a string is moving to the right. This graph of y(x, t) versus coordinate x for a specific time t shows the shape of the wave at that time. What are the velocity and acceleration of a particle at point Q on the string? 1. velocity is upward and acceleration is zero 2. velocity is downward and acceleration is zero 3. velocity is zero and acceleration is upward 4. velocity is zero and acceleration is downward 5. none of the above FLORENCIO PINELA - ESPOL 24 Junio de 2010
    • 25. Q15.5 The four strings of a musical instrument are all made of the same material and are under the same tension, but have different thicknesses. Waves travel 1. fastest on the thickest string 2. fastest on the thinnest string 3. at the same speed on all strings 4. not enough information given to decide T v m L FLORENCIO PINELA - ESPOL 25 Junio de 2010
    • 26. Velocity of Waves Act A spring and slinky are attached and stretched. Compare the speed of the wave pulse in the slinky with the speed of the wave pulse in the spring. A) vslinky > vspring B) vslinky = vspring C) vslinky < vspring T T v  m/L  FLORENCIO PINELA - ESPOL 26 Junio de 2010
    • 27. Asuma que ondas se están propagando en un medio uniforme. Si la frecuencia de la fuente que genera las ondas se duplica, entonces A) la rapidez de las ondas se duplica B) la longitud de onda de las ondas se duplica C) la rapidez de las ondas se hace la mitad D) la longitud de onda de las ondas se hace la mitad E) ninguna de las anteriores es correcta FLORENCIO PINELA - ESPOL 27 Junio de 2010
    • 28. Una onda producida por un oscilador armónico simple cuyo desplazamiento en metros es dado por la ecuación: y = 3 sen (3x + 24t), ¿cuál es la frecuencia de la onda en Hertz? A) 3 Hz B) 7.2 Hz C) 8 Hz D) 12 Hz E) 24 Hz FLORENCIO PINELA - ESPOL 28 Junio de 2010
    • 29. Una onda es descrita por la ecuación: y(x,t) = 0.030 sen(5x + 4t) donde x y y están en metros y t en segundos. La dirección +x es a la derecha. ¿Cuál es la velocidad de la onda? A) 0.80 m/s a la izquierda B) 1.25 m/s a la izquierda C) 0.12  m/s a la derecha D) 0.80 m/s a la derecha E.)1.25 m/s a la derecha FLORENCIO PINELA - ESPOL 29 Junio de 2010
    • 30. A weight is hung over a pulley and attached to a string composed of two parts, each made of the same material but one having four times the diameter of the other. The string is plucked so that a pulse moves along it, moving at speed v1 in the thick part and at speed v2 in the thin part. What is v1/v2? A) 1 B) 2 C) 1/2 D) 1/4 E) 4 FLORENCIO PINELA - ESPOL 30 Junio de 2010
    • 31. Energía Transmitida por las Ondas 1 2 E  kA 2 2   km   k m T 4 2 m k  4 2 mf 2 T2 E  2 mf A2 2 2 La energía transportada por una onda es proporcional al cuadrado de la amplitud (A) y al cuadrado de su frecuencia (f) FLORENCIO PINELA - ESPOL 31 Junio de 2010
    • 32. Mientras mayor es la frecuencia mayor es la energía que transporta la onda FLORENCIO PINELA - ESPOL 32 Junio de 2010
    • 33. ¿Cuál de los dos sistemas A o B transporta mayor energía? FLORENCIO PINELA - ESPOL 33 Junio de 2010
    • 34. Intensidad de una Onda La intensidad de una onda se define como la energía transportada por unidad de tiempo (potencia) y por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación de la energía ENERGIA Intensidad  AREA  TIEMPO A medida que la onda se propaga, la energía se reparte sobre una mayor superficie FLORENCIO PINELA - ESPOL 34 Junio de 2010
    • 35. Si el medio en el que se propaga la onda NO absorbe energía, la potencia de la onda se mantiene constante E P I  At A P  IA  const. I 1 ( 4r12 )  I 2 ( 4r22 ) 2 I2 r  1 2 I I1 r 2 La intensidad varía en proporción inversa con el cuadrado de la distancia a la fuente r FLORENCIO PINELA - ESPOL 35 Junio de 2010
    • 36. La intensidad y su variación con el inverso del cuadrado de la distancia a la fuente 2 I2 r  1 2 I1 r 2 FLORENCIO PINELA - ESPOL 36 Junio de 2010
    • 37. ACT. A Una fuente produce onda con una potencia de 400 W. ¿Cuál es el valor aproximado de la potencia a 2 metros de la fuente? a) 200 W b) 100 W c) La misma, esto es 400 W. B ¿Cuál es el valor de la intensidad? a) 400/(2)2 b) 200/(2)2 c) 400/4(2)2 FLORENCIO PINELA - ESPOL 37 Junio de 2010
    • 38. Propiedades de las Ondas Todas las ondas exhiben ciertas propiedades que incluyen: interferencia, superposición, reflexión, refracción, dispersión o difracción FLORENCIO PINELA - ESPOL 38 Junio de 2010
    • 39. INTERFERENCIA FLORENCIO PINELA - ESPOL 39 Junio de 2010
    • 40. Superposición e Interferencia Cuando dos o más ondas se encuentran o pasan por la misma región, se atraviesan mutuamente y continúan sin alteración manteniendo su forma original. Mientras están en la misma región las ondas interfieren. • Dos pulsos viajando en direcciones contrarias • El desplazamiento neto cuando se superponen es la suma de los desplazamientos de los pulsos • Note que los pulsos no cambian de forma después de la interferencia FLORENCIO PINELA - ESPOL 40 Junio de 2010
    • 41. Principio de Superposición Cuando dos ondas se encuentran, se interfieren. El desplazamiento en cualquier punto de la onda combinada es igual a la suma de los desplazamientos de las ondas individuales FLORENCIO PINELA - ESPOL 41 Junio de 2010
    • 42. Interferencia La interferencia es el resultado de sumar físicamente las amplitudes de dos o más ondas en una determinada región. La interferencia, dependiendo de la forma de las ondas puede ser constructiva o destructiva. FLORENCIO PINELA - ESPOL 42 Junio de 2010
    • 43. Interferencia Constructiva • Dos ondas a y b, tienen la misma frecuencia, amplitud y están en fase. • La onda combinada, c, tiene la misma frecuencia y mayor amplitud FLORENCIO PINELA - ESPOL 43 Junio de 2010
    • 44. Interferencia Destructiva • Dos ondas, a y b, tienen la misma amplitud y frecuencia. • Ellas se encuentran ½ longitud de onda fuera de fase. • Cuando se combinan, los frentes de onda se cancelan. FLORENCIO PINELA - ESPOL 44 Junio de 2010
    • 45. Análisis Matemático del fenómeno de Interferencia Superposición de dos ondas de igual amplitud y frecuencia viajando en la misma dirección y que mantienen un desfasamiento  FLORENCIO PINELA - ESPOL 45 Junio de 2010
    • 46. y1  Asen (kx  t ) y2  Asen (kx  t   ) y  y1  y2  Asen (kx  t )  Asen (kx  t   )    y  2 A cos  sen(kx  t  ) 2 2 FLORENCIO PINELA - ESPOL 46 Junio de 2010
    • 47. La Interferencia Constructiva    y  2 A cos  sen(kx  t  ) 2 2 A´, Amplitud de la onda resultante   A  2 A cos  2   A´ es máxima cuando, cos   1 2    0 2 FLORENCIO PINELA - ESPOL 47 Junio de 2010
    • 48. La Interferencia Destructiva    y  2 A cos  sen(kx  t  ) 2 2   A  2 A cos  2   A´ es mínima cuando, cos   0 2      2 2 FLORENCIO PINELA - ESPOL 48 Junio de 2010
    • 49. Cuando dos ondas de igual amplitud A, igual frecuencia f e igual velocidad v se propagan a lo largo de una cuerda, la amplitud de la onda resultante A) es 2 A B) es cero C) es A D) podría ser cualquiera de las anteriores FLORENCIO PINELA - ESPOL 49 Junio de 2010
    • 50. Dos ondas que interfieren tienen la misma longitud de onda, frecuencia y amplitud. Ellas viajan en la misma dirección pero se encuentran 90o fuera de fase. Comparada a las ondas individuales, la onda resultante tendrá la misma: A) Amplitud y velocidad pero diferente longitud de onda. B) Amplitud y longitud de onda pero diferente velocidad. C) Longitud de onda y velocidad pero diferente amplitud. D) Amplitud y frecuencia pero diferente velocidad. E) Frecuencia y velocidad pero diferente longitud de onda. FLORENCIO PINELA - ESPOL 50 Junio de 2010
    • 51. Dos pulsos de ondas se aproximan uno a otro como se observa en la figura de la derecha. Los pulsos se superponen en el punto P. ¿Cuál de los diagramas representa la apariencia de los pulsos de las ondas luego que pasan por el punto P? FLORENCIO PINELA - ESPOL 51 Junio de 2010
    • 52. Reflexión Cada vez que una onda viajando en un medio determinado se encuentre con un medio diferente experimentará reflexión. La forma de la onda reflejada será función de si el medio con el que impacta es más denso o menos denso. FLORENCIO PINELA - ESPOL 52 Junio de 2010
    • 53. Pulso viajando de un medio menos denso a un medio más denso EL PULSO REFLEJADO INVIERTE SU FORMA, SE ENCUENTRA DESFASADO 180º RESPECTO AL PULSO INCIDENTE FLORENCIO PINELA - ESPOL 53 Junio de 2010
    • 54. Pulso viajando de un medio más denso a un medio menos denso EL PULSO REFLEJADO MANTIENE SU FORMA. SE ENCUENTRA EN FASE RESPECTO AL PULSO INCIDENTE FLORENCIO PINELA - ESPOL 54 Junio de 2010
    • 55. Reflexión de ondas acústicas FLORENCIO PINELA - ESPOL 55 Junio de 2010
    • 56. Ondas Estacionarias (resonancia) Las ondas estacionarias se generan cuando interfieren dos ondas de igual amplitud y frecuencia y que viajan en direcciones contrarias FLORENCIO PINELA - ESPOL 56 Junio de 2010
    • 57. La amplitud de la onda estacionaria varía en el tiempo como se observa en los gráficos de la figura (b) La onda resultante de la superposición de la onda incidente y reflejada en el extremo fijo se observa en la figura (a) FLORENCIO PINELA - ESPOL 57 Junio de 2010
    • 58. Se producen ondas estacionarias por la superposición de dos ondas si A) su amplitud, frecuencia y velocidad de propagación son idénticas B) su amplitud y frecuencia son iguales, pero con dirección de propagación opuestas C) amplitud y dirección de propagación son idénticas, pero tienen la frecuencia algo diferentes D) son de la misma amplitud, de frecuencia un poco distintas y de direcciones de propagación opuestas FLORENCIO PINELA - ESPOL 58 Junio de 2010
    • 59. Frecuencias Naturales de Oscilación Todos los sistemas capaces de oscilar sólo lo pueden hacer en determinados valores de frecuencias, estas frecuencias se conocen como frecuencias naturales de oscilación. FLORENCIO PINELA - ESPOL 59 Junio de 2010
    • 60. El péndulo simple y el sistema masa resorte son dos ejemplos de sistemas oscilantes que tienen respectivamente una sola frecuencia natural de oscilación g k     L M FLORENCIO PINELA - ESPOL 60 Junio de 2010
    • 61. Resonancia Cuando un agente externo pone a oscilar un sistema, existe la posibilidad de producir resonancia. Se dice que el sistema se encuentra en resonancia cuando la frecuencia del agente externo iguala a una de las frecuencias naturales de oscilación del sistema. FLORENCIO PINELA - ESPOL 61 Junio de 2010
    • 62. Frecuencias naturales de oscilación de una cuerda FLORENCIO PINELA - ESPOL 62 Junio de 2010
    • 63. Primer armónico 1=2L Segundo armónico 2=L Tercer armónico 3=2L/3 n n L 2 T v  fn   n n T  fn  2L n n T fn  2L  FLORENCIO PINELA - ESPOL 63 Junio de 2010
    • 64. Standing Waves: L/2 f1 = fundamental frequency (lowest possible) A guitar’s E-string has a length of 65 cm and is stretched to a tension of 82N. If it vibrates with a fundamental frequency of 329.63 Hz, what is the mass of the string? F v f = v /  tells us f if we know v and   FLORENCIO PINELA - ESPOL 64 Junio de 2010
    • 65. Resonancia entre una onda electromagnética y una molécula de agua FLORENCIO PINELA - ESPOL 65 Junio de 2010
    • 66. ACT  The wavelength of microwaves generated by a microwave oven is about 3 cm. At what frequency do these waves cause the water molecules in your pizza to vibrate ? (a) 1 GHz (b) 10 GHz (c) 100 GHz 1 GHz = 109 cycles/sec The speed of light is c = 3x108 m/s FLORENCIO PINELA - ESPOL 66 Junio de 2010

    ×