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Ondas

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  • Revisar en tubos cerrados cometí un error al escribir la longitud del tubo, los valores reales son L=λ/4; L=3λ/4; L=5λ/4... números impares de λ/4.
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  • 1. ONDA: Perturbación que viaja a través de un medio o del espacio, transportando energía sin que haya transporte de materia. Se clasifican de acuerdo a ciertos criterios así:1. DE ACUERDO AL MEDIO DE PROPAGACIÓN PUEDEN SER:• ONDAS MECÁNICAS: Este tipo de ondas necesitan un soporte material 2. DE ACUERDO AL NÚMERO DE para su propagación. OSCILACIONES PUEDEN SER: • PULSO O PERTURBACIÓN: En este tipo de ondas las partículas permanecen en reposo hasta que llega el pulso, realiza una oscilación, luego permanece en reposo.• ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS: éstas no requieren medio alguno de propagación, se propagan en el vacío.
  • 2. ONDA PERIÓDICA: En éstas la partícula tiene movimientoperiódico, pues la fuente perturbadora vibra continuamente.3. DE ACUERRDO CON LA DIRECCIÓN DE PROPAGACIÓN PUEDEN SER:• ONDAS TRASVERSALES: en éstas el desplazamiento de la partícula inicial es perpendicular a la cadena y las otras partículas oscilan perpendicular a la dirección de propagación de las ondas.• ONDAS LONGITUDINALES: Ocurren cuando el desplazamiento de la partícula inicial es paralela a la cadena y las otras partículas oscilan en la misma dirección en que viaja la onda.
  • 3. TÉRMINOS ASOCIADOSAmplitud: Es la máxima separación de su punto de equilibrio.Cresta: Es el punto máximo de desplazamiento de la Onda (la onda ensu parte superior).Valle: El punto mínimo de desplazamiento de la onda ( la onda en laparte inferior). Longitud de Onda (λ): Es la distancia que hay entre dos crestas o dosvalles de onda consecutivos.Frecuencia: Es el número de crestas de onda que pasa por un puntodeterminado cada segundo.Velocidad: Se refiere a la longitud recorrida por la Onda en surespectiva unidad de tiempo. Es constante.
  • 4. ECUACIONES
  • 5. EJERCICIOS
  • 6. FENÓMENOS ONDULATORIOS• REFLEXIÓN: éste fenómeno se presenta cuando la onda experimenta un cambio en su dirección de propagación, debido a que la onda choca con algún obstáculo.• REFRACCIÓN: éste fenómeno se presenta cuando la onda experimenta una variación en su velocidad, debido a que la onda cambia el medio de propagación.
  • 7. • DIFRACCIÓN: éste fenómeno se presenta cuando la onda pasa cerca de un obstáculo o a través de un orificio de menor tamaño al de la longitud de onda, lo cual produce un cambio en la curvatura de la onda.• INTERFERENCIA: Se refiere a la superposición de dos ondas, es decir, cuando en un punto coinciden más de una onda proveniente de fuentes diferentes; en este caso la elongación de la onda es la suma algebraica de las elongaciones de las ondas incidentes.
  • 8. La interferencia que se presenta entre dos ondas puede ser constructiva odestructiva.La Interferencia constructiva ocurre si las dos ondas llegan en fase a unpunto, en este caso la diferencia de camino es un número entero de longitudesde onda y la amplitud total del movimiento resultante aumenta.La interferencia destructiva ocurre cuando las ondas llegan en oposición de fase(desfasadas) ; en este caso la diferencia de camino es un número impar delongitudes de onda dividido por dos y la amplitud de la onda resultantedisminuye.
  • 9. CUERDAS VIBRANTES: consideremos una cuerda fija en los extremos, la cual sehace vibrar produciendo ondas estacionarias, con nodos en los extremos y ciertonúmero de nodos entre ellos.Como la distancia entre cada nodo es media longitud de onda ( λ/2), la longitudde la cuerda viene dada por: (n=1,2,3,…)La longitud de la onda :Puesto que , deducimos entonces queY como concluimos que las frecuencias en una cuerda son:
  • 10. TUBOS SONOROS: son cavidades que contienen aire y producen sonido alhacer vibrar las moléculas encerradas. Encontramos dos tipos: abiertos ycerrados.• Tubos abiertos: son aquellos que poseen dos o más aberturas, en los dos extremos de un tubo abierto se forma un antinodo.Al igual que en una cuerda vibrante la longitud del tubo será:Y la frecuencia del tubo estará determinada por
  • 11. Tubos cerrados: Poseen una sola abertura. Cuando se comprimeel aire en un tubo cerrado, al ejercer presión sobre laembocadura, se produce un antinodo en el extremo abierto y unnodo en el extremo cerrado.En este caso la longitud del tubo puede ser:Y la frecuencia del tubo será: