Generalidades

1. FÍSICA II
ONDAS
FUNDACIÒN UNIVERSITARIA COLOMBO GERMANA
RESOLUCIÒN 26827 DE 29 DE NOVIEMBRE 2017

2. FÍSICA 2Objetivo y Pregunta Problémica
Grupo Profesores Matemáticas
martes, 27 de febrero de
2018
Tema. Movimiento ondulatorio
SEMANA 5
Qué diferencias puedes encontrar entre reflexión y refracción
de ondas, dónde puedes ver estos fenómenos??
Las Ondas de agua en un plato poco profundo tienen 6 cm de
longitud. En un punto, las ondas oscilan hacia arriba y hacia
abajo a una razón de 4,8 oscilaciones por segundo. a) ¿Cuál
es la rapidez de las ondas?, b) ¿cuál es el periodo de las
ondas?
Familiarizarse con el concepto de movimiento ondulatorio, ondas y
sus principales propiedades y parámetros que las caracterizan.
Tomado de:http://www.profesorenlinea.cl/fisica/SonidoOndas.htm

3. ONDAS
El movimiento ondulatorio es la propagación de la
energía por medio de una perturbación en un
medio (no por el movimiento del medio) o a través
de perturbaciones eléctricas y magnéticas.
Las moléculas oscilan respecto a su
posición original y trasmiten dicha vibración
a las demás moléculas

4. MECANICAS
ELECTROMAGNETICAS
Necesitan de un
medio
No necesitan de
un medio

5. TIPOS DE ONDAS MECÁNICAS
TRANSVERSALES:
La vibración de las partículas
individuales es perpendicular a la
dirección de propagación
LONGITUDINALES:
La dirección de las partículas es paralela a la
dirección de propagación

6. CONCEPTOS
FRECUENCIA f
PERIODO T
AMPLITUD MAXIMA A
FRECUENCIA ANGULAR w
NUMERO DE ONDA ANGULAR K
LONGITUD DE ONDA 

7. ECUACIÓN DE ONDA
Y = A cos wt
t1 = x/v
t2 = t- x/v
Y = A cos (wt – Kx)

8. ECUACIONES DE ONDA
μ = m/l
λ = vT
Velocidad para un pulso transversal
λ = v
T
Velocidad de onda
E = Ekmax = 1 mVmax²
2
Energía total de una partícula
Tiempo en recorrer una longitudt = l_
v
P = E/t
K=2π/λ

9.  REFLEXIÓN, REFRACCIÓN Y DIFRACCIÓN DE ONDAS
 RESONANCIA
 EFECTO DOPLER

10.  El edificio Platinum, ubicado en Santiago, se mece
con una frecuencia aproximada a 0,10 Hz. ¿Cuál
es el periodo de la vibración?
 Una ola en el océano tiene una longitud de 10 m.
Una onda pasa por una determinada posición fija
cada 2 s. ¿Cuál es la velocidad de la onda?
Tomado de:http://www.profesorenlinea.cl/fisica/SonidoOndas.htm

11. REFLEXIÓN
El rayo incidente forma con la
normal un ángulo de incidencia
que es igual al ángulo que
forma el rayo reflejado con la
normal, que se llama ángulo
reflejado
Cuando las ondas inciden sobre una superficie y rebota hacia
el mismo medio decimos que se refleja

12. REFRACCIÓN
Cuando las ondas inciden sobre
una superficie, y pasan de una
lado a otro Se dice que un rayo se
refracta (cambia de dirección y
viaja con distinta velocidad.)
El ángulo de
refracción es el
formado por el rayo
refractado y la normal.

13. Sustancias agua Aire plexiglas diamante
Índices de refracción 1,00029 1,333 1,51 2,417
Material Aire Vapor de
agua
Agua
dulce
Agua de
mar
Alumini
o
V del sonido
m/s
331 401 1493 1513 5104
Se llama índice de refracción absoluto "n" de un medio transparente al
cociente entre la velocidad de la luz en el vacío "c“ (299.792.458 m/s) y la
velocidad que tiene la luz en ese medio "v". El valor de "n" es siempre
adimensional y mayor que la unidad y es una constante característica de
cada medio: n=c/v
LUZ
SONIDO
IMPORTANTE

14. DIFRACCIÓN
Consiste en una onda puede
rodear un espacio o propagarse
por una pequeña abertura.
Las longitudes de onda del
sonido audible están entre 3 cm
y 12 m, y son habitualmente
grandes comparadas con los
obstáculos y aberturas (por
ejemplo puertas o ventanas),
por lo que la desviación de las
ondas rodeando las esquinas es
un fenómeno común

15. ECUACIONES
LEY DE SNELL
Para la refracción
n1 sen i=n2 sen r
sen i / senr=v1 / v 2
Para la reflexión
θi=θr
La leyde Snelles una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de
separación entre dos medios de propagación de la luz (o cualquier onda electromagnética) con índice de refracción
distinto.

16. SONIDO
Onda longitudinal que se propaga a través de
un medio elástico
fn = nv/ 4l fn = nv/ 2l

17. RESONANCIA
Es la situación en la que un sistema
mecánico, estructural o acústico
vibra en respuesta a una fuerza
aplicada con la frecuencia natural
del sistema o con una frecuencia
próxima. La frecuencia natural es
aquella a la que el sistema vibraría si
lo desviáramos de su posición de
equilibrio y lo dejáramos moverse
libremente. Si se excita un sistema
mediante la aplicación continuada de
fuerzas externas con esa
frecuencia, la amplitud de la
oscilación va creciendo y puede
llevar a la destrucción del sistema.

18. VELOCIDAD DEL SONIDO
SABIAS QUE ?
La velocidad de la luz es tan
grande en comparación con la
del sonido que puede
considerarse instantánea
V = (𝛾𝑅𝑇)/𝑀
𝛾 = Constante adiabática (1,4 para el aire y los gases diatómicos)
R = Constante universal de los gases 8,31 J/mol
T= Temperatura absoluta del gas ºK
M= Masa molecular del gas kg/mol
t = temperatura celsius del aire
V = (𝛾/δ
V= 331 m/s + (0,6 (m/s)/ºC)t

19. ¿ ?
CALCULA LA VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL
AIRE, EN UN DÍA EN QUE LA TEMPERATURA ES
DE 27º C. LA MASA MOLECULAR DEL AIRE ES
29X10 ^ -3

20. LA INTENSIDAD SONORA ES LA POTENCIA TRANSFERIDA POR
UNA ONDA SONORA A TRAVÉS DE LA UNIDAD DE ÁREA
I = P / A A= 4∏r², COMO LA POTENCIA NO CAMBIA
tenemos que
I1/I2 = r2² / r1²
UMBRALES
De audición
1000 Hz
I = 1X10 ^⁻12
W/m²
Del dolor
Aprox. 2000
Hz
I=1W/m²
Cuando se compara la intensidad de dos sonidos, se
hace referencia
A la diferencia entre niveles de intensidad dada por:
B= log (I1/I2)

21. UNA FUENTE PUNTUAL EMITE SONIDO CON UNA POTENCIA
PROMEDIO DE 40 W. ¿CUÁL ES LA INTENSIDAD A UNA DISTANCIA
R1 DE 3.5 M DE LA FUENTE? ¿ CUÁL SERÁ LA INTENSIDAD A
UNA DISTANCIA R2 DE 5M?
DOS SONIDOS TIENEN INTENSIDADES DE 2.5 X10^-8
W/M² Y 1.2 W/M². CALCULA LA DIFERENCIA EN
NIVELES DE INTENSIDAD EN BELES.

22. ULTRASONICO
Por encima
SONIDO
AUDIBLE
20 a 20000 Hz
INFRASONIC
O
Por debajo

23. EFECTO DOPLER
Se refiere al cambio aparente en la frecuencia de una fuente
de sonido cuando hay un movimiento relativo de la fuente y del
oyente

24. λ = VT fuente inmóvil
λ ʹ = VT - vs T = T(V- vs)
fo= V/ λ’ = V fs / (V- vs)
fo = fs(V+Vo)/ V

25. UNA FUENTE DE SONIDO INMÓVIL TIENE UNA
FRECUENCIA DE 800 HZ EN UN DÍA EN QUE LA
VELOCIDAD DEL SONIDO ES DE 340M/S. ¿QUÉ
TONO ESCUCHARA UNA PERSONA QUE SE ALEJA
DE LA FUENTE A UNA VELOCIDAD DE 3OM/S?

26. EJEMPLO 1. UNA AMBULANCIA VIAJA AL ESTE
POR UNA CARRETERA CON VELOCIDAD 33.5
M/S; SU SIRENA EMITE SONIDO CON UNA
FRECUENCIA DE 400 HZ. QUÉ FRECUENCIA
ESCUCHA UNA PERSONA EN UN AUTO QUE VIAJA
AL OESTE CON VELOCIDAD 24.6 M/S
EJEMPLO 2. UN TREN PASA FRENTE A LA
ESTACIÓN CON VELOCIDAD 40.0 M/S. EL
SILBATO DEL TREN TIENE FRECUENCIA 320 HZ.
(A) QUÉ CAMBIO EN LA FRECUENCIA SIENTE UNA
PERSONA PARADA EN LA ESTACIÓN CUANDO
PASA EL TREN?
(B) QUÉ LONGITUD DE ONDA ES DETECTADA
POR UNA PERSONA EN LA ESTACIÓN CUANDO EL
TREN SE ACERCA?