FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA

            ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA

            ESTADOS SOLIDOS Y ONDAS ...
1. INTRODUCCION


La experiencia cotidiana de la perturbación que se genera en un estanque de
agua cuando dejamos caer una...
2.1 ONDAS MECANICAS PRODUCIDAS EN UNA SUPERFICIE DE AGUA.

      Ondas electromagnéticas: Las ondas electromagnéticas se ...
tridimensionales   las   ondas    sonoras   (mecánicas)   y   las   ondas
       electromagnéticas.

En función de la dire...
3. ORIGEN


La teoría de ondas se conforma como una característica rama de la física que
se ocupa de las propiedades de lo...
La propagación de una onda puede interpretarse haciendo el uso del modelo de la cadena
lineal. Cadena compuesta de una ser...
Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que éste sea un medio elástico, y
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Trabajo Final Ondas Mecanicas

  1. 1. FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA ESTADOS SOLIDOS Y ONDAS MECANICAS PROFESOR TUTOR: Ing. Verónica Mora PRESENTADO POR: Grupo Fénix INTEGRANTES:  Silvia Poalacin  Jonnathan Chamba  Guillermo Tumalli  Danilo Caiza  Paul Moreira SEMESTRE: Segundo “B” Riobamba, Enero del 2010
  2. 2. 1. INTRODUCCION La experiencia cotidiana de la perturbación que se genera en un estanque de agua cuando dejamos caer una piedra permite decir que todos tenemos una idea bastante clara de lo que es una onda; en el caso descrito podemos ver que, a partir del punto en el cual cayó la piedra, sobre la superficie del agua se propaga una perturbación que se irradia en todas las direcciones. También podemos observar como la membrana de un altoparlante vibra cuando encendemos un equipo de sonido y como esa vibración se propaga en el aire produciendo un sonido detectable por nuestros oídos. La definición más general establece que la onda consiste en una perturbación que se propaga con una determinada dependencia espacio-temporal, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal, el espacio o el vacío. 2. CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS. Las ondas se clasifican atendiendo a diferentes aspectos: En función del medio en el que se propagan.  Ondas mecánicas: Las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se propaga a través de ella. La velocidad puede ser afectada por algunas características del medio como: la homogeneidad, la elasticidad, la densidad y la temperatura. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y las ondas de gravedad.
  3. 3. 2.1 ONDAS MECANICAS PRODUCIDAS EN UNA SUPERFICIE DE AGUA.  Ondas electromagnéticas: Las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio, pudiendo por lo tanto propagarse en el vacío. Esto es debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico, en relación con un campo magnético asociado. Las ondas electromagnéticas viajan aproximadamente a una velocidad de 300000 km por segundo, de acuerdo a la velocidad puede ser agrupado en rango de frecuencia. Este ordenamiento es conocido como Espectro Electromagnético, objeto que mide la frecuencia de las ondas.  Ondas gravitacionales: Las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran la geometría misma del espacio-tiempo y aunque es común representarlas viajando en el vacío, técnicamente no podemos afirmar que se desplacen por ningún espacio, sino que en sí mismas son alteraciones del espacio-tiempo. En función de su propagación o frente de onda.  Ondas unidimensionales: Las ondas unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos.  Ondas bidimensionales o superficiales: Son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en una superficie líquida en reposo cuando, por ejemplo, se deja caer una piedra en ella.  Ondas tridimensionales o esféricas: Son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas
  4. 4. tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas electromagnéticas. En función de la dirección de la perturbación.  Ondas longitudinales: Son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio se mueven (ó vibran) paralelamente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, un muelle que se comprime da lugar a una onda longitudinal. 1.2 ONDAS LONGITUDINALES.  Ondas transversales: Son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. 2.2 ONDAS TRANSVERSALES. En función de su periodicidad.  Ondas periódicas: La perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal.  Ondas no periódicas: La perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas también se denominan pulsos.
  5. 5. 3. ORIGEN La teoría de ondas se conforma como una característica rama de la física que se ocupa de las propiedades de los fenómenos ondulatorios. El origen mecánico de las ondas sonoras, estas pueden propagarse en el espacio- tiempo si y solo si el medio no es infinitamente rígido ni infinitamente flexible. Si todas las partes que constituyen un medio estuvieran rígidamente ligadas podrían vibrar como un todo sin retraso en la transmisión de la vibración y, por lo tanto, sin movimiento ondulatorio (o un movimiento de onda infinitamente rápido). Por otro lado, si todas las partes fueran independientes, no podría haber ninguna transmisión de la vibración y de nuevo, no habría movimiento ondulatorio (o sería infinitamente lento). Las ondas sonoras una onda mecánica que se propaga por el aire, los líquidos o los sólidos los distintos orígenes físicos que provocan su aparición les confieren propiedades muy particulares que las distinguen de unos fenómenos a otros. Por ejemplo, la acústica se diferencia de la óptica en que las ondas sonoras están relacionadas con aspectos más mecánicos que las ondas electromagnéticas. Conceptos tales como masa, cantidad de movimiento, inercia o elasticidad son conceptos importantes para describir procesos de ondas sonoras, a diferencia de en las ópticas, donde estas no tienen una especial relevancia. Por lo tanto, las diferencias en el origen o naturaleza de las ondas producen ciertas propiedades que caracterizan cada onda, manifestando distintos efectos en el medio en que se propagan. 4. PROPAGACION DE LAS ONDAS MECANICAS Las ondas mecánicas son aquellas que se desplazan a través de un medio deformable o elástico a diferencia de aquellas que no requieren de ningún medio para su propagación.
  6. 6. La propagación de una onda puede interpretarse haciendo el uso del modelo de la cadena lineal. Cadena compuesta de una serie de partículas de igual masa separadas de resortes iguales. El sonido es el ejemplo más conocido de ondas mecánicas para propagarse precisan de un medio (aire, agua, cuerpo sólido) que transmitan la perturbación. Estas ondas viajan más rápido en los sólidos, luego en los líquidos, aún más lento en el aire y en el vacío no se propagan. Es el propio medio el que propicia y produce la propagación de estas ondas con su comprensión y expansión.
  7. 7. Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que éste sea un medio elástico, y a que un cuerpo totalmente rígido no permite que las vibraciones se transmitan. 5. CONCLUSIONES Una onda puede considerarse como una perturbación que produce un movimiento ondulatorio en el ambiente perturbación, las ondas mecánicas, requieren para su existencia de una fuente de perturbación, un medio que pueda ser perturbado y alguna conexión física o mecanismo mediante el cual las porciones adyacentes del ejerzan influencia entre sí. El estudio de las ondas se hace sobre una representación gráfica de la misma que es la forma de la función senoidal o seno.

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