Este documento trata sobre las ondas mecánicas y electromagnéticas. Explica la diferencia entre movimiento vibratorio y ondulatorio, y clasifica las ondas según su medio de propagación y dirección. Describe las características de las ondas como amplitud, longitud de onda, periodo y frecuencia. Aplica estos conceptos al sonido y la luz, explicando sus propiedades como velocidad, tono, intensidad y timbre. Finalmente, analiza los fenómenos de reflexión y refracción tanto en sonido como en luz
5. ONDAS
Clasificación: según el medio de propagación
MECÁNICA
S
Necesitan un medio material para propagarse
Muelle, agua, sonido…
ELECTROMAGNÉTICA
S
No necesitan un medio material para propagarse vacío
Luz, rayos X, ondas de radio…
Vibran partículas de materia
Vibran campos eléctricos y magnéticos
7. ONDAS
Clasificación: según la dirección de propagación
LONGITUDINALE
S
Dirección de propagación = Dirección de vibración
Muelle, sonido…
TRANSVERSALE
S
Dirección de propagación Dirección de vibración
Agua, cuerda, luz…
Ondas Educaplus
8. ONDAS
Características
Elongación (y) Distancia de un punto a la posición de equilibrio
La elongación máxima es la amplitud
Amplitud (A) Máxima distancia de un punto a la posición de equilibrio
Foco
11. ONDAS
Características
Frecuencia (f) Número de vibraciones que se producen en 1 s
Velocidad de
propagación (v)
Distancia que avanza la onda por unidad de tiempo
Para una distancia cualquiera
Cte MRU
Para una distancia igual a la longitud de onda
12. CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDAS
Ejercicio
Realiza una tabla con las magnitudes que caracterizan las
ondas, su símbolo y su unidad en el S. I.
Magnitud Símbolo Unidad (SI)
Amplitud A m
Elongación Y m
Longitud de onda m
Periodo T s
Frecuencia f Hz
Velocidad de propagación v m/s
19. SONIDO
Velocidad de propagación
¿Se puede superar la velocidad del sonido en el aire?
Aviones (supersónicos)
Felix Baumgartner (14/10/2012) caída libre
¿Qué es un Mach?
Mach (Número Mach, M): es la relación entre la velocidad de un objeto y
la velocidad del sonido en el medio en que se mueve dicho objeto.
Si la velocidad de un avión es Mach 1,7 es que su velocidad es 1,7 veces
la velocidad que tiene el sonido en esas condiciones atmosféricas.
La velocidad del sonido no es una constante física. Depende de las
condiciones atmosféricas (altura sobre el nivel del mar, temperatura de la
atmósfera, grado de humedad, presión, etc.).
20. CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO
Tono
Relacionado con la
FRECUENCIA
Frecuencias altas Sonido agudo
Rango de frecuencias percibidas por el oído humano: 20-20000 Hz
Frecuencias bajas Sonido grave
Voz femenina: 150-350 Hz
Voz masculina: 50-200 Hz
Infrasonidos: f < 20 Hz
Ultrasonidos: f > 20000 Hz
21. v=·f
¿Cuál es más agudo?
CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO
Ejercicio (suponemos ondas sonoras transversales)
23. CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO
Volumen o Intensidad
Relacionado con la AMPLITUD
Amplitud alta Sonido fuerte
Rango de audición del oído humano: 0-120 dB
Amplitud baja Sonido débil
Umbral de audición: 0 dB
Umbral de dolor: 120 dB Hz
Energía transportada por la onda sonora
Unidad: decibelios (dB)
25. CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO
Ejercicio (suponemos ondas sonoras transversales)
Dibuja un sonido 4 cuadritos de amplitud y 6 de longitud de onda
Dibuja otro de igual volumen y más agudo
26. CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO
Timbre
Relacionado con la FORMA DE LA ONDA
Los sonidos reales no son “puros”
Onda principal + ondas secundarias (armónicos)
El timbre permite distinguir sonidos con igual tono y volumen
Instrumentos musicales, voz humana
27. SONIDO
Reflexión
Cambio de dirección que experimenta una onda dentro de un mismo
medio cuando choca con otro medio distinto (rebote)
Todas las ondas se reflejan Ondas Educaplus
28. REFLEXIÓN DEL SONIDO
Efectos
El oído humano distingue sonidos que le llegan con una diferencia
mínima de 0,1 s
Eco
El sonido directo se distingue
del sonido reflejado
Reverberación
El sonido directo no se distingue
del sonido reflejado
29. REFLEXIÓN DEL SONIDO
Ejercicio
¿A qué distancia de un obstáculo debe estar una persona para
percibir el eco? (Velocidad sonido en aire: 340 m/s
s=v·t = 340 · 0,1 = 34 m ida y vuelta d= 17 m
32. LUZ
Ondas electromagnéticas
Espectro electromagnético: conjunto de ondas electromagnéticas
ordenadas según su frecuencia y/o su longitud de onda
Luz visible: ondas
electromagnéticas con
longitudes de onda entre
380 y 760 nm
33. 1º Escucha 2º Piensa 3º Habla
LUZ
Velocidad de Propagación
Se propaga en línea recta y en todas las direcciones
¿Dónde se propaga más rápido la luz, en sólidos, líquidos o gases?
34. LUZ
Velocidad de Propagación
Se propaga en línea recta y en todas las direcciones
¿Dónde se propaga más rápido la luz, en sólidos, líquidos o gases?
Velocidad en el vacio (o en el aire): c = 3·108 m/s
En cualquier otro medio que atraviese es menor
Transparentes-Traslúcidos-Opacos
35. LUZ
Índice de refracción
Índice de refracción de un medio, n: relación entre la velocidad de la
luz en el vacío, c, y la velocidad de la luz en ese medio.
¿Qué valores puede tener el índice de refracción de un medio?
1º Escucha 2º Piensa 3º Habla
36. LUZ
Índice de refracción
Índice de refracción de un medio, n: relación entre la velocidad de la
luz en el vacío, c, y la velocidad de la luz en ese medio.
¿Qué valores puede tener el índice de refracción de un medio?
1º Escucha 2º Piensa 3º Habla
¿Qué unidades tiene el índice de refracción de un medio?
39. LUZ
Leyes de la Reflexión
El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en el mismo plano
El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión
42. LUZ
Leyes de la Refracción
El rayo incidente, el rayo refractado y la normal están en el mismo plano
El ángulo de incidencia es el ángulo de reflexión están relacionados por
la ley de Snell
n1
n2
Hacer: 26 y 37
47. LUZ
Ejercicio
Un cantante está actuando en un sala de conciertos. ¿Quién lo
escucha antes, un espectador está viendo la actuación en directo a
60 m del escenario u otro lo está viendo por televisión a 600 km de
distancia.?
48. LUZ
Ejercicio
Un radar de tráfico situado en una autopista emite un haz de ondas
electromagnéticas que, al rebotar contra un coche, tarda 2·10-7 s en
ser recibida por el aparato. El siguiente haz de microondas se emite
al cabo de un segundo y tarda 6·10-7 s en regresar. ¿Cuál es la
velocidad a la que circula el coche? ¿Será multado por exceso de
velocidad?
