Unidad n°5 FISICA

1. Unidad N°5
Física
Prof. González, Carolina
Tecnicatura Superior en Seguridad Higiene y Medio
Ambiente

2. • El movimiento oscilatorio, tiene la particularidad que el
móvil tiene una trayectoria limitada, y además es cíclica
o periódica. Es decir que estos movimientos, luego de un
tiempo llamado Periodo T, el móvil vuelve a tomar los
mismos valores de posición y velocidad.

3. • Onda mecánica a una perturbación que se propaga por
un medio material elástico transportando energía
mecánica

4. • Cuando las partículas del medio material en el que se
propaga la perturbación vibran en forma perpendicular a
la dirección de propagación, como en el caso de la soga,
las ondas se llaman transversales.
• En cambio, si las partículas vibran en un eje paralelo a la
dirección de propagación, las ondas se denominan
longitudinales. Esto sucede cuando perturbamos un
resorte, las espiras del resorte se comprimen y se
alargan en la misma dirección en que se propaga el
pulso.

6. • Cada punto material sufre un desplazamiento respecto de su
posición original. Se denomina amplitud A de una determinada
onda, al máximo desplazamiento que un punto puede experimentar
a causa de la perturbación. A las posiciones máximas se las
denomina crestas y a las mínimas, valles.
• Las posiciones o puntos intermedios están caracterizados por una
coordenada o altura y se denomina elongación.
• La diferencia entre dos máximos o dos mínimos se denomina
longitud de onda y se simboliza 𝜆. Cada onda tiene su longitud de
onda característica y se mide en metros.
• El período de onda T corresponde al intervalo de tiempo en el cual
se produce una oscilación completa. En ese tiempo, la perturbación
recorre una longitud de onda. Se suele expresar en segundos.
• La frecuencia f es el número de oscilaciones completas que se
realizan por unidad de tiempo. Su unidad de medida es el hertz [Hz],
que equivale a [1/s] (uno sobre segundo). Para frecuencias muy
altas se suelen utilizar múltiplos del Hz, como ser kilohertz [kHz] o
megahertz [MHz].
• Para la frecuencia y el período se cumple que:
𝑓 =
1

7. • La velocidad de propagación v de la onda depende del tipo
de onda y del medio en el que se propaga. Por ejemplo, la
velocidad de propagación del sonido en el aire a 20°C es
aproximadamente 340 m/s, mientras que la velocidad de
propagación de la luz en el vacío es de 300.000 km/s.
• Considerando que la señal recorre una longitud de onda 𝜆, en
un período T, se puede calcular la velocidad de propagación
de la onda mediante:
𝑣 =
𝜆
𝑇
• O bien:
𝑣 = 𝜆 ∙ 𝑓

8. • propagación de una onda se describe con una ecuación
que permite predecir la posición de oscilación de
cualquier punto alcanzado por la onda en cualquier
instante. Esta ecuación se llama ecuación de la onda y
su expresión genérica es:
𝑦 = 𝐴 cos 2𝜋
𝑥
𝜆
−
𝑡
𝑇
• Por lo tanto, la posición de un punto cualquiera,
dependerá de la amplitud de la onda, de su longitud de
onda, del período de la misma y del tiempo transcurrido
desde que se inició la perturbación.

9. • Cuando un cuerpo sumergido en un fluido (gas o liquido)
vibra, transmite sus vibraciones al medio que lo rodea,
que a su ves se transmite en forma de ondas
longitudinales de un punto a otro. Se llama SONIDO a
las vibraciones de éste tipo que detecta el oído humano.
• Las frecuencia que pueden oir una persona en promedio
van desde los 16Hz hasta los 20.000Hz

10. • Tono: se relaciona con la frecuencia de la onda. Cuanto
mayor es la frecuencia, mas agudo es el sonido.
• Intensidad: depende de la amplitud de la onda.
• Timbre: permite diferenciar voces, diferentes
instrumentos musicales, incluso palabras o letras que
tienen similar tono e intensidad.
• Velocidad: de propagación del sonido depende del medio
en que se propaga. Fundamentalmente de la elesticidad
y la densidad del medio.

11. • Cuando hay un movimiento relativo entre una fuente
sonora y el receptor de dicho sonido, el resultado es una
aparente variación del tono del sonido ya que se produce
un cambio de la frecuencia que percibe el receptor
comparada con la frecuencia que origina el receptor.

12. Consideremos la ambulancia que se mueve, emitiendo la señal de la sirena, hacia
uno de los receptores y alejándose del otro. Las ondas periódicas emitidas por la
ambulancia se pueden representar por círculos concéntricos que también se
mueven con la ambulancia. La distancia entre los círculos representa la longitud de
onda del sonido que se propaga con una determinada velocidad.
El receptor que se acerca a la ambulancia percibe que la longitud de onda del
sonido cada vez es más corta, o lo que es lo mismo, la frecuencia aumenta
haciendo que el tono del sonido sea más agudo. En cambio, el receptor que se
aleja de la ambulancia percibe que la longitud de onda del sonido es cada vez más
larga, o sea que su frecuencia disminuye haciendo que el sonido sea más grave.
Pero esto es lo que perciben los oyentes, en realidad la ambulancia emite siempre
el mismo sonido.
El cambio de la frecuencia que perciben los receptores depende de la velocidad
relativa entre emisor y receptor y puede calcularse como:
𝑓′
=
𝑣−𝑣 𝑟
𝑣−𝑣 𝑒
∙ 𝑓
Donde:
𝑓′es la frecuencia percibida por el receptor, en Hz
𝑓 es la frecuencia generada por el emisor, en Hz
𝑣 es la velocidad del sonido (340m/s en el aire).
𝑣𝑟 es la velocidad del receptor, en m/s.
𝑣𝑒 es la velocidad del emisor, en m/s.
• La ecuación considera la velocidad del receptor, porque éste puede estar moviéndose también.

13. Podemos calcular la energía entregada por una onda
sonora (E), que posee una onda con una determinada
potencia sonora (W) durante un lapso de tiempo (t) con la
siguiente formula:
E= W. t
E= Joule
W= Watt
t= seg