Este documento presenta conceptos básicos sobre las vibraciones y las ondas, incluyendo sus características, tipos, propiedades y aplicaciones. Explica que las vibraciones son oscilaciones alrededor de un punto de equilibrio y que el sonido se produce por vibraciones rápidas. Describe el método científico y define magnitudes como longitud de onda, amplitud y frecuencia. Además, distingue tipos de ondas, efectos como interferencia y resonancia, y aplicaciones del ultrasonido.

1. 1 Conceptos básicos:
Vibración: es el movimiento de las partículas de un cuerpo, provocando una oscilación alrededor del
punto de equilibrio.
Vibraciones periódicas: vibraciones que se caracterizan por reiterarse a intervalos iguales de tiempo (ej.:
cuerda de la guitarra al oscilar, un diapasón al ser golpeado, la membrana de un parlante).
Fuentes de vibración: las vibraciones u oscilaciones que generan sonido pueden ocurrir en diferentes
medios (laminas, cuerdas, cavidades).
Perturbación: es la alteración del equilibrio de un objeto, superficie, etc.
Punto de equilibrio: es el punto cero de una superficie u objeto, que puede ser perturbado, provocando
así una oscilación.
Sonido: el sonido se produce cuando un cuerpo vibra muy rápidamente. Es un tipo de onda que se
propaga a través de un medio material (Onda mecánica longitudinal)
2. Método científico:
Identificación del problema
Información sobre el tema de estudio (se realiza una investigación externa)
Planteamiento de la hipótesis
Verificación de la hipótesis
Formulación de un plan de trabajo
Experimentación
Análisis de los resultados
Conclusiones
3. Caracterización de una onda y sus magnitudes básicas
Longitud de onda: (λ) equivale a la distancia entre dos puntos iguales sucesivos de la onda. En ondas
transversales, la longitud de onda es la distancia entre dos montes o dos valles.
Valle: es la zona que está debajo de la posición de equilibrio.
Monte: es la zona que está arriba de la posición de equilibrio.
Cresta: es el punto más alto de un monte.
Posición de equilibrio: es el punto medio de la onda
Amplitud: (A) es la elongación máxima que alcanza la onda.
Periodo: se conforma de un monte y de un valle.
Frecuencia: Indica la cantidad de veces que la longitud completa pasa por un punto dado en un segundo.
Se expresa en ciclos/segundos=hertz(Hz)
Velocidad de propagación: la velocidad de propagación de una onda depende del material por el cual se
esté propagando la onda, y de sus propiedades, por ejemplo, el sonido se propaga a mayor velocidad en
sólidos que en el aire. La rapidez de propagación de una onda da la razón de cambio entre la distancia
recorrida y el tiempo.
V = λ x f. Donde la rapidez (V) se mide en m/s, la longitud de onda (λ) se mide en metros y la frecuencia
(f) en Hz.

2. 4. Tipos de ondas:
Según su sentido de propagación
Longitudinales: La propagación es paralela a la propagación.
Transversales: La propagación es perpendicular a la vibración.
Según su dirección de oscilación
Viajeras: Son ondas que viajan a través del tiempo, y pueden ser
infinitas.
Estacionarias: Son ondas que se reflejan y vuelven a punto de inicio.
Según su medio de propagación
Mecánicas: son ondas que necesitan propagarse a través de materia
(ej. El sonido).
Electromagnéticas: son ondas que se propagan a través del vacío (ej.
La luz)
5. Propiedades de las ondas
Difracción: Si la onda o sonido, encuentra un obstáculo en su dirección de propagación, es capaz de
rodearlo y seguir propagándose.
Refracción: Cuando una onda pasa de un medio a otro, se produce refracción. La desviación de la onda
se relaciona con la rapidez de propagación en el medio.
Reflexión: Es una propiedad característica del sonido, que algunas veces llamamos eco. El eco se
produce cuando un sonido se refleja en un medio más denso y llega al oído de una persona con una
diferencia de tiempo igual o superior a 0,1 segundos, respecto del sonido que recibe directamente de la
fuente sonora.

3. Interferencia:
Constructiva: dos ondas de la misma frecuencia se entrecruzan, convirtiéndose en una onda de mayor
amplitud.
Destructiva: dos ondas de la misma frecuencia están defesadas, resultando una onda nula.
6. Fórmulas
V = λ * f (velocidad se obtiene multiplicando lambda por frecuencia)
f = 1/T (la frecuencia se obtiene dividiendo 1 por T, o periodo)
T = 1/f (el periodo se obtiene dividiendo 1 por frecuencia)
7. El decibel
El decibel es la unidad de medida más conocida para medir la intensidad del sonido.
La escala del decibel es comprimida, de manera que un sonido de 20db es 100 veces más intenso que
uno de 10db, y uno de 30db es 1000 veces más intenso que uno de 10db.
La intensidad del sonido se mide con un sonómetro.
La intensidad de un sonido disminuye con la distancia.
Ej.
Sonidos Nivel Sonoro (db)
Respiración 10
Murmullo 20
Biblioteca 40
Difracción
Reflexión
R
Refracción

4. Conversación normal 60
Concierto de Rock 100-110
Despegue de un Avión 120
8. Onda estacionaria: Modos de oscilación y cambios en los
sonidos
Modo de vibración: los modos de vibración, por
ejemplo, en una cuerda, son las diversas formas en
que ella puede vibrar, generando ondas
estacionarias. En cada modo de vibración la cuerda
adopta una forma específica y emite un sonido
característico dado por la frecuencia con la que vibra.
Modo fundamental: Es la frecuencia mínima de
vibración capaz de generar una onda estacionaria.
Por ejemplo, cuando una cuerda vibra con dicha
frecuencia se dice que ha establecido su modo
fundamental de frecuencia.
Armónicos: (o parciales) la frecuencia de los demás
modos de vibración son múltiplos enteros de la
frecuencia fundamental.
9. Onda Estacionaria: Nodos y Antinodos
La cantidad de nodos y antinodos en una onda estacionaria varía dependiendo de la tensión y de la
longitud de onda de la cuerda; mientras más grave es el sonido, menor es la cantidad de nodos, y
viceversa.
Nodo: Puntos de la cuerda que permanecen en reposo sin vibrar.
Antinodo: Puntos de la cuerda que vibran con máxima amplitud

5. 10. Resonancia
La frecuencia a la que un objeto vibra de manera natural se llama su frecuencia de resonancia, si un
sonido que posea esa frecuencia se emite en las proximidades de un objeto, este capta la energía de la
onda sonora y vibra de manera natural produciéndose la resonancia.
Ej.: Cuando la música suena alta en una habitación, determinadas notas harán que resuene un objeto
situado cerca de los parlantes. Una copa de cristal se puede romper si un cantante es capaz de emitir un
sonido de frecuencia igual a la frecuencia natural de la copa.
En resumen, un cuerpo vibra por resonancia cuando llegan a él vibraciones de frecuencia igual a la
propia vibración del cuerpo.
La resonancia se produce cuando dos o más cuerpos pasan a oscilar a la vez bajo la acción de fuerzas
exteriores relativamente débiles, las cuales
actúan de modo periódico sobre los cuerpos
oscilantes con un periodo de oscilación que
coincide con el de ellos. En estado de resonancia
los cuerpos acumulan una energía tal que en
determinadas condiciones incluso puede llegar a
tener efectos destructivos. Ej. El columpio.
11. Efecto Doppler
Cuando una fuente de sonido se acerca o aleja de un observador, el tono del sonido percibido varía, a
este fenómeno se le conoce como efecto Doppler.
Un claro ejemplo es la sirena de una ambulancia, cuando se acerca, el observador percibe las ondas
sonoras con una mayor frecuencia, por lo tanto, con un tono más agudo; en cambio, cuando la
ambulancia se aleja, el observador percibe las ondas
sonoras con una mayor frecuencia, por lo tanto, con un
tono más grave.
OBSERVADOR
12. Espectro Sonoro
No todos los sonidos pueden ser percibidos por el oído humano, ya que nosotros sólo percibimos ondas
sonoras de 20 a 20.000hz. Existen tres tipos de espectros sonoros, el infrasonido, el sonido, y el
ultrasonido.
Infrasonido: No somos capaces de percibirlos. Son sonidos de 0 a 20hz.

6. Sonido: Sonidos de 20 a 20.000hz, somos capaces de percibirlos.
Ultrasonidos: Sonidos superiores a 20.000hz, no somos capaces de percibirlos.
Aplicaciones del ultrasonido en medicina:
Ecografía: las ondas de alta frecuencia son enviadas hacia el interior del cuerpo, donde se reflejan en el
órgano o estructura a observar, y son recibidas en una pantalla donde se observa la imagen.