Ondas transversales  Serway, R.A. and J.W. Jewett,Física para ciencias e ingeniería.Séptima ed. Vol. I. 2008, México:   CE...
Tipos de Ondas   Hay dos tipos fundamentales de Ondas       Ondas mecánicas            Algún medio físico es perturbado...
Características generales delas ondas   En una onda se transfiere energía a cierta    distancia.   No hay transferencia ...
Requerimientos para una ondamecánica   Una fuente de perturbaciones   Un medio que pueda ser perturbado   Algún mecanis...
Ondas transversales   Los elementos del medio    perturbado se mueven    perpendicular a la dirección    de propagación d...
Ondas longitudinales   Los elementos del medio perturbado se mueven    paralelos a la dirección de propagación de la onda...
Ondas más complejas   Algunas ondas exhiben la combinación de    movimientos transversales y logitudinales.   Las ondas ...
Pulso viajero   Se muestra la forma del    pulso en t = 0.   La forma puede    representarse por una    función de la fo...
Pulso viajero   La velocidad del pulso    es v.   Al transcurrir el tiempo t    el pulso viaja una    distancia vt.   L...
Velocidad de propagación deuna onda en una cuerda             Ondas transversales   10
Velocidad de propagación deuna onda en una cuerda             Ondas transversales   11
Velocidad de una onda en unacuerda             Ondas transversales   12
Pulso viajero   Para un pulso viajando a la derecha       y (x, t) = f (x – vt)   Para un pulso viajando a la izquierda...
Ondas sinusoidales   Las ondas    representadas se    conocen como ondas    sinusoidales.   Es una curva similar a    la...
Ondas sinusoidales   La cretas de una onda es la    posición en la que un    elemento de la misma se    encuentra al mayo...
Longitud de onda y período   La longitud de onda es la distancia mínima    entre dos puntos idénticos.   El período es e...
Frecuencia             Ondas transversales   17
Función de onda            Ondas transversales   18
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Una onda posee una frecuencia de 343Hz y velocidad igual a343m/s.¿Cuál es la diferencia de fase entre dos puntos ubicados ...
Al aumentar la frecuencia en un movimiento ondulatorio que sepropaga sobre una cuerda, la velocidad de la onda: a) no camb...
a) Escribe una expresión para y en función de x y t para una ondasenoidal que viaja por una cuerda en la dirección negativ...
En la figura a, las densidades lineales de las cuerdas 1 y 2 son 3.31 g/m y4.87 g/m, respectivamente. Están bajo tensión d...
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Energía y potencia en ondas                                   dx             Ondas transversales        25
Una onda de frecuencia 200 Hz y amplitud 1.2 cm se mueve a lo largode una cuerda que tiene masa de 0.06 kg, longitud L=20m...
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Cap4 ondas transversales 2

  1. 1. Ondas transversales Serway, R.A. and J.W. Jewett,Física para ciencias e ingeniería.Séptima ed. Vol. I. 2008, México: CENGAGE Learning. Cap. 16
  2. 2. Tipos de Ondas Hay dos tipos fundamentales de Ondas  Ondas mecánicas  Algún medio físico es perturbado  La onda es la propagación de la perturbación a través del medio  Onda electromagnéticas  No requieren de un medio para propagarse  Ejemplos: luz, ondas de radio, rayos X Ondas transversales 2
  3. 3. Características generales delas ondas En una onda se transfiere energía a cierta distancia. No hay transferencia de materia. Todas las ondas trasladan energía  La cantidad de energía y el mecanismo responsable del transporte de la misma difiere. Ondas transversales 3
  4. 4. Requerimientos para una ondamecánica Una fuente de perturbaciones Un medio que pueda ser perturbado Algún mecanismo físico a través del cual los elementos del medio puedan interactuar. Ondas transversales 4
  5. 5. Ondas transversales Los elementos del medio perturbado se mueven perpendicular a la dirección de propagación de la onda El movimiento de las partículas se representa con flechas azules La dirección de propagación de la onda se representa con flechas rojas Ondas transversales 5
  6. 6. Ondas longitudinales Los elementos del medio perturbado se mueven paralelos a la dirección de propagación de la onda. Ondas transversales 6
  7. 7. Ondas más complejas Algunas ondas exhiben la combinación de movimientos transversales y logitudinales. Las ondas en la superficie del agua son un ejemplo de ondas complejas. Ondas transversales 7
  8. 8. Pulso viajero Se muestra la forma del pulso en t = 0. La forma puede representarse por una función de la forma: y(x,0)=f(x)  La función describe la posición transversal de los elementos de la cuerda a t=0. Ondas transversales 8
  9. 9. Pulso viajero La velocidad del pulso es v. Al transcurrir el tiempo t el pulso viaja una distancia vt. La forma del pulso no cambia. Su perfil es ahora: y = f (x – vt) Ondas transversales 9
  10. 10. Velocidad de propagación deuna onda en una cuerda Ondas transversales 10
  11. 11. Velocidad de propagación deuna onda en una cuerda Ondas transversales 11
  12. 12. Velocidad de una onda en unacuerda Ondas transversales 12
  13. 13. Pulso viajero Para un pulso viajando a la derecha  y (x, t) = f (x – vt) Para un pulso viajando a la izquierda  y (x, t) = f (x + vt) La función y se conoce como función de onda: y(x,t) La función de onda representa la coordenada y de un elemento localizado en la posición x en el instante t.  La coordenada y es la posición transversal o longitudinal (dependiendo del tipo de onda) Ondas transversales 13
  14. 14. Ondas sinusoidales Las ondas representadas se conocen como ondas sinusoidales. Es una curva similar a la del seno representada en función del argumento. Cada elemento se mueve vertical con MAS. Ondas transversales 14
  15. 15. Ondas sinusoidales La cretas de una onda es la posición en la que un elemento de la misma se encuentra al mayor desplazamiento posible de la posición de equilibrio.  El mayor desplazamiento posible de la posición de equilibrio se llama amplitud. La longitud de onda es la distancia entre crestas. Ondas transversales 15
  16. 16. Longitud de onda y período La longitud de onda es la distancia mínima entre dos puntos idénticos. El período es el intervalo de tiempo requerido para que dos puntos idénticos separados a una distancia igual a la longitud de onda pasen por una posición dada.  El período de las ondas es igual al período de oscilación de un elemento del medio. Ondas transversales 16
  17. 17. Frecuencia Ondas transversales 17
  18. 18. Función de onda Ondas transversales 18
  19. 19. Ondas transversales 19
  20. 20. Una onda posee una frecuencia de 343Hz y velocidad igual a343m/s.¿Cuál es la diferencia de fase entre dos puntos ubicados ax=0.25m de distancia?: a) 2π rad, b) π rad, c) π/2 rad, d) 4π rad Ondas transversales 20
  21. 21. Al aumentar la frecuencia en un movimiento ondulatorio que sepropaga sobre una cuerda, la velocidad de la onda: a) no cambia, b)aumenta, c) disminuye, d) falta información para poder contestar Ondas transversales 21
  22. 22. a) Escribe una expresión para y en función de x y t para una ondasenoidal que viaja por una cuerda en la dirección negativa de las X conlas siguientes características: ymax = 8 cm , = 80 cm , f = 3 Hz y y(0,t) = 0 en t = 0; b) Escriba una expresión de y en función de x para laonda anterior suponiendo que y(x,0) = 0 en el punto x = 10 cm. Ondas transversales 22
  23. 23. En la figura a, las densidades lineales de las cuerdas 1 y 2 son 3.31 g/m y4.87 g/m, respectivamente. Están bajo tensión debido al bloque colgantede masa M = 511g. a) Calcula la velocidad de ondas en cada cuerda. b) elbloque se divide ahora en dos bloques (con M1 + M2 = M) y el dispositivose reacomoda como se muestra en la figura b. Encuentra los valores de M1y M2 tales que las velocidades en las dos cuerdas sean iguales.R: a) 27.5 m/s , 22.7 m/s ; b) 207 g , 304 g (a) (b) Cuerda Cuerda Cuerda Cuerda 1 2 1 2 M Nudo 2 M 1 M Ondas transversales 23
  24. 24. Ondas transversales 24
  25. 25. Energía y potencia en ondas dx Ondas transversales 25
  26. 26. Una onda de frecuencia 200 Hz y amplitud 1.2 cm se mueve a lo largode una cuerda que tiene masa de 0.06 kg, longitud L=20m y tensión50N. a) ¿Cuál es la energía total promedio de las ondas en la cuerda?b) Encuentre la potencia transmitida a través de un punto dato de lacuerda. Ondas transversales 26

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