4ondas

T.4 Vibraciones y ondas1. Movimiento vibratorio armónico simple: elongación, velocidad y aceleración.2. Dinámica del movimiento armónico simple.3. Energía de un oscilador armónico.4. Movimiento ondulatorio. Tipos de ondas.5. Magnitudes características de las ondas. Ecuación de las ondas armónicas unidimensionales.6. Intensidad de una onda7. Ondas sonoras. Contaminación acústica.8. Principio de Huyghens: reflexión, refracción, difracción, polarización e interferencia.

1. Cinemática del m.v.a.s• Movimiento vibratorio• Movimiento periódico• Ejemplos: resortes, vibraciones atómicas..

1. Cinemática del m.v.a.sProyección de unmovimiento circularuniforme sobre undiámetrohttp://www.youtube.com/watch?v=Cw9eFeVY74Ix = A.sen (ω.t + φo)

1. Cinemática del m.v.a.s Magnitudes características del m.v.a.s.• x: elongación (m)• A: amplitud (m)• φ: fase (rad) 2π• φo: fase inicial (rad) ω= = 2π .υ• ω: pulsación (rad/s) T• T: periodo (s)• ν: frecuencia (s-1 = Hz)

1. Cinemática del m.v.a.sv = dx/dt = A.ω.cos (ωt + φo)a = dv/dt = - A.ω2.sen (ωt + φo)a = - ω2.x

2. Dinámica del m.v.a.s Robert Hooke

2. Dinámica del m.v.a.sF = m.a = - m. ω2.xF = - K. x Ley de Hooke K = m.ω2

3. Energía del oscilador armónico Fuerza elástica es conservativa Ep = ½. K.x2 E = constante = ½. K.A2

4. Movimiento ondulatorioPropagación de una perturbación en un medio no asociada a un movimiento materialhttp://www.youtube.com/watch?v=U_sYiCPHVPg

4. Tipos de ondas • de acuerdo con la dirección de propagación - Transversales: luz - Longitudinales: sonido • de acuerdo con el medio de propagación - Mecánicas: sonido - Electromagnéticas: radiación, luz visible

5. Ecuación de ondas Magnitudes características de las ondas• T: periodo (s) ω =2π/T = 2π.ν• ν: frecuencia (s-1 = Hz) ν = 1/T• λ: longitud de onda (m)• k: número de ondas (m-1) k = 2π/λ• v: velocidad de propagación (m.s-1) v = λ/T = λ . ν = ω/k

5. Ecuación de ondas Ecuación de ondas unidimensionaly =A.sen 2π(t/T ± x/λ) + φo y =A.sen (ω.t ± k.x + φo)

5. Ecuación de ondas• Puntos en fase: vibran al unísono. Están separados por una o varias longitudes de onda (λ) o una diferencia de fase de 2π radianes• Puntos en oposición de fase: vibran de forma opuesta. Están separados por una o número impar de semilongitudes de onda (λ/2) o una diferencia de fase de π radianes

6. Intensidad de una onda Cantidad de energía propagada por unidad de tiempo y superficie. Se mide en J.s-1m-2 = W.m-2 1 dE I= . S dt La intensidad disminuye con el cuadrado de la distancia: E1 = E2 I1.4π .R1 = I 2 .4π .R2 2 2⇒ c I= 2 r La intensidad es proporcional al cuadrado de la amplitud, por lo que ésta disminuye inversamente con la distancia

7. Sonido Onda mecánica: se puede propagar en cualquier medio material, La velocidad de propagación aumenta con la rigidez del medio. En el aire su velocidad es 340 m/s. El tipo de vibración es longitudinal, lo que hace imposible cualquier fenómeno de polarización.

7. Ondas estacionariasOndas que se propaganentre dos puntos fijosque no vibranFrecuencia fundamentaly armónicos 2L λ= n Vν= = ν o .n λ

7. Características del sonido Tono: frecuencia del sonido, comprendida entre 16 y 20000 Hz. Ultrasonidos Timbre: forma de la onda, número de armónicos Sonoridad: intensidad de la onda

7. Nivel de intensidad acústicaNivel de sonoridad:escala logarítmica I β = 10. log IoSe mide en Belios (B) odBCada unidad equivale amultiplicar por 10

7. Nivel de intensidad acústica Ruido Nivel de intensidad acústica (dB)Susurro 10Conversación normal 60Gritos, tráfico intenso 80Motocicleta o camión, 100discotecasUmbral de dolor, bocina 120Martillo neumático 130Avión a reacción 150

7. Contaminación acústica

8. Propagación de la luz Modelo corpuscular René Descartes “Dióptrica” • Ley de reflexión • Ley de refracción

8. Modelos corpuscular Isaac Newton “Óptica” • Espectro de la luz • Explicación del arco iris

8. Principio de HuyghensH. Christiaan Huyghens• defensor del modelo ondulatorio frente a Newton

8. Principio de Huyghens “Todo punto de un frente de onda se convierte en un foco emisor de ondas cuya envolvente es el nuevo frente de onda”

8. Reflexión de la luzCambio en la dirección dela luz al encontrar unobjeto opacoEstudiada por EuclidesExplicación corpusculary ondulatoria

8. Refracción de la luz Cambio en la dirección de propagación al pasar de un medio a otro Corpuscular: se propaga más rápidamente en el agua Ondulatorio: se propaga más rápidamente en el agua

8. Principio de FermatLa luz se propaga por elcamino más rápidoespejismos, posiciónaparente de las estrellas.

8. Difracción Francesco Mª Grimaldi • Cambio en la dirección de propagación no asociada a reflexión o refracción

8. DifracciónSe produce cuando la onda seencuentra con un objeto dedimensiones parecidas a las de lalongitud de onda

8. Interferencia Young, Arago, Fresnel

8. Interferencia

Maxwell• Ecuaciones de Maxwell

http://fisicaenelramiro.wikispaces.com	521
http://fisicaenlablume.wikispaces.com	26
https://fisicaenlablume.wikispaces.com	2

4ondas

by Patricio Gomez on Dec 01, 2010

Accessibility

Categories

Upload Details

Usage Rights

3 Embeds 549

Statistics

4ondas Presentation Transcript