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Las ondas
 Por: Ing. JUAN CARLOS SOCHA MARSHAL
El movimiento ondulatorio
                  El movimiento ondulatorio es
                    el proceso por el que se
                    propaga energía de un lugar a
                    otro sin transferencia de
                    materia, mediante ondas.

LAS ONDAS: Son perturbaciones de un medio
material elástico, que se propagan en todas las
direcciones, a partir de un punto donde se
generación
Clases de ondas
• Mecánicas: Necesitan un medio
  natural (tangible) para su
  propagación.

• Electromagnéticas: no necesitan
  un medio natural (pueden
  propagarse en el vacío).
Clases de ondas
• Transversales:  El    medio     se    mueve
  perpendicularmente (en ángulo recto) a la
  dirección de propagación de las ondas.




 Las ondas en un estanque avanzan
 horizontalmente pero el agua se mueven
 verticalmente
Clases de ondas
• Longitudinales: El medio se mueve en la
  misma dirección de propagación de la onda.




  El aire se comprime y expande en la misma
  dirección en que avanza el sonido.
• Las ondas longitudinales siempre son
  mecánicas. Las ondas sonoras son un ejemplo típico
  de esta forma de movimiento ondulatorio.
• Las ondas transversales pueden ser
  mecánicas ( ondas que se propagan a lo largo de una
  cuerda tensa) o electromagnéticas (la luz o las
  ondas de radio).
• Algunos     movimientos       ondulatorios
  mecánicos, como los terremotos, son
  combinaciones       de       movimientos
  longitudinales y transversales, con lo que se
  mueven de forma elíptica retrograda.
Elementos de una onda transversal
Elementos de una onda transversal
              • Valle: punto más bajo de la
              onda
              • Cresta: punto más alto de la
              onda
              •Longitud de onda: distancia
              entre dos crestas, dos valles o
              dos puntos cualesquiera de la
              onda que se comportan igual y
              son sucesivos.
              •Amplitud: altura de la cresta o
              del valle.
Elementos del movimiento ondulatorio
 • Frecuencia ( f ): Número de oscilaciones
   por segundo.
   – Se mide en hertzios (Hz)
   – 1 Hz = una oscilación en un segundo
 • Período ( T ): tiempo que tarda en tener
   lugar una vibración completa.
 • Por la propia definición, el período es el
   inverso de la frecuencia (T = 1/f )
   – Ejemplo: Si un movimiento ondulatorio tiene una frecuencia de
     4 Hz, cada vibración tardará en producirse 0’25 s. (1/4 s.)
Elementos del movimiento ondulatorio
 • Longitud de onda ( λ ): Espacio que recorre una
   onda desde el inicio hasta el final de una
   oscilación.
 • Velocidad de transmisión ( v ): velocidad a la que
   se propaga una onda.
    – Recordamos que velocidad = desplazamiento/tiempo, por lo que
      espacio = velocidad x tiempo, de donde podemos deducir que
      longitud de onda = velocidad x período
    – Si tenemos en cuenta que período = 1/ frecuencia, podremos decir
      que longitud de onda = velocidad / frecuencia, o lo que es lo
      mismo, velocidad = longitud de onda x frecuencia


  λ=v.T                   λ=v/f                     v=λ . f
La frecuencia
•   La frecuencia depende del generador de las ondas
•   El tono del sonido es la frecuencia.
•   A frecuencias bajas corresponden sonidos graves.
•   A frecuencias altas corresponden sonidos agudos.




    27 Hz   100 Hz    200 Hz   440 Hz   1000 Hz   3000 Hz
¿De Qué Depende La Velocidad De
            Propagación De Una Onda?

               T         • T= Tensión, fuerza,
                         propiedad elástica
                        • µ= Densidad lineal,
                           propiedad inercial

                               m
La velocidad                
depende de las                 l
características del
medio
Fenómenos ondulatorios

• Reflexión
• Refracción
• Superposición e interferencia
• Difracción (Principio de Huygens)
• Resonancia
Reflexión
• Cuando una onda
  se encuentra con
  un obstáculo, o
  con el límite del
  medio en el que se
  propaga, al menos
  parte de ella se
  regresa
Refracción
• Cuando una onda
  viaja por un medio y
  cruza la frontera con
  otro medio de
  diferente densidad al
  anterior, la onda
  transmitida puede
  moverse en una
  dirección distinta a la
  onda incidente.
Superposición
 Superposición: Cuando
 dos o mas ondas existen
 en el mismo medio
 simultáneamente una
 puede pasar a través de las
 otras sin siquiera alterarse
Además el desplazamiento
resultante es la suma
algebraica de los
desplazamientos de cada onda
Interferencia
• Interferencia: Se produce
  cuando dos ondas, o
  más, pasan por una
  misma región del espacio
  al mismo tiempo.




  Interferencia real en cubeta
  de ondas
Principio de Huygens
• Cada partícula del medio donde
  se propaga un frente de onda, es
  un nuevo generador de nuevas
  ondas que se propagan en todas
  las direcciones
 El principio de
 Huygens nos
 ayuda a entender el
 fenómeno de la
 difracción de las
 ondas
Difracción
• Conforme se propagan
  las ondas se
  dispersan, y cuando
  encuentran un
  obstáculo, lo rodean y
  continúan su
  desplazamiento detrás
  de el.
Ondas estacionarias
• Las ondas estacionarias son aquellas
  ondas en las cuales, ciertos puntos de
  la onda llamados nodos, permanecen
  inmóviles.
• Una onda estacionaria se forma por la
  interferencia de dos ondas de la
  misma naturaleza con igual
  amplitud, longitud de onda (o
  frecuencia) que avanzan en sentido
  opuesto a través del mismo medio.




 Onda estacionaria en cuerda. Los puntos rojos representan los nodos de la onda.

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Las ondas

  • 1. Las ondas Por: Ing. JUAN CARLOS SOCHA MARSHAL
  • 2. El movimiento ondulatorio El movimiento ondulatorio es el proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas. LAS ONDAS: Son perturbaciones de un medio material elástico, que se propagan en todas las direcciones, a partir de un punto donde se generación
  • 3. Clases de ondas • Mecánicas: Necesitan un medio natural (tangible) para su propagación. • Electromagnéticas: no necesitan un medio natural (pueden propagarse en el vacío).
  • 4. Clases de ondas • Transversales: El medio se mueve perpendicularmente (en ángulo recto) a la dirección de propagación de las ondas. Las ondas en un estanque avanzan horizontalmente pero el agua se mueven verticalmente
  • 5. Clases de ondas • Longitudinales: El medio se mueve en la misma dirección de propagación de la onda. El aire se comprime y expande en la misma dirección en que avanza el sonido.
  • 6. • Las ondas longitudinales siempre son mecánicas. Las ondas sonoras son un ejemplo típico de esta forma de movimiento ondulatorio. • Las ondas transversales pueden ser mecánicas ( ondas que se propagan a lo largo de una cuerda tensa) o electromagnéticas (la luz o las ondas de radio). • Algunos movimientos ondulatorios mecánicos, como los terremotos, son combinaciones de movimientos longitudinales y transversales, con lo que se mueven de forma elíptica retrograda.
  • 7. Elementos de una onda transversal
  • 8. Elementos de una onda transversal • Valle: punto más bajo de la onda • Cresta: punto más alto de la onda •Longitud de onda: distancia entre dos crestas, dos valles o dos puntos cualesquiera de la onda que se comportan igual y son sucesivos. •Amplitud: altura de la cresta o del valle.
  • 9. Elementos del movimiento ondulatorio • Frecuencia ( f ): Número de oscilaciones por segundo. – Se mide en hertzios (Hz) – 1 Hz = una oscilación en un segundo • Período ( T ): tiempo que tarda en tener lugar una vibración completa. • Por la propia definición, el período es el inverso de la frecuencia (T = 1/f ) – Ejemplo: Si un movimiento ondulatorio tiene una frecuencia de 4 Hz, cada vibración tardará en producirse 0’25 s. (1/4 s.)
  • 10. Elementos del movimiento ondulatorio • Longitud de onda ( λ ): Espacio que recorre una onda desde el inicio hasta el final de una oscilación. • Velocidad de transmisión ( v ): velocidad a la que se propaga una onda. – Recordamos que velocidad = desplazamiento/tiempo, por lo que espacio = velocidad x tiempo, de donde podemos deducir que longitud de onda = velocidad x período – Si tenemos en cuenta que período = 1/ frecuencia, podremos decir que longitud de onda = velocidad / frecuencia, o lo que es lo mismo, velocidad = longitud de onda x frecuencia λ=v.T λ=v/f v=λ . f
  • 11. La frecuencia • La frecuencia depende del generador de las ondas • El tono del sonido es la frecuencia. • A frecuencias bajas corresponden sonidos graves. • A frecuencias altas corresponden sonidos agudos. 27 Hz 100 Hz 200 Hz 440 Hz 1000 Hz 3000 Hz
  • 12. ¿De Qué Depende La Velocidad De Propagación De Una Onda? T • T= Tensión, fuerza,  propiedad elástica  • µ= Densidad lineal, propiedad inercial m La velocidad  depende de las l características del medio
  • 13. Fenómenos ondulatorios • Reflexión • Refracción • Superposición e interferencia • Difracción (Principio de Huygens) • Resonancia
  • 14. Reflexión • Cuando una onda se encuentra con un obstáculo, o con el límite del medio en el que se propaga, al menos parte de ella se regresa
  • 15. Refracción • Cuando una onda viaja por un medio y cruza la frontera con otro medio de diferente densidad al anterior, la onda transmitida puede moverse en una dirección distinta a la onda incidente.
  • 16. Superposición Superposición: Cuando dos o mas ondas existen en el mismo medio simultáneamente una puede pasar a través de las otras sin siquiera alterarse Además el desplazamiento resultante es la suma algebraica de los desplazamientos de cada onda
  • 17. Interferencia • Interferencia: Se produce cuando dos ondas, o más, pasan por una misma región del espacio al mismo tiempo. Interferencia real en cubeta de ondas
  • 18. Principio de Huygens • Cada partícula del medio donde se propaga un frente de onda, es un nuevo generador de nuevas ondas que se propagan en todas las direcciones El principio de Huygens nos ayuda a entender el fenómeno de la difracción de las ondas
  • 19. Difracción • Conforme se propagan las ondas se dispersan, y cuando encuentran un obstáculo, lo rodean y continúan su desplazamiento detrás de el.
  • 20. Ondas estacionarias • Las ondas estacionarias son aquellas ondas en las cuales, ciertos puntos de la onda llamados nodos, permanecen inmóviles. • Una onda estacionaria se forma por la interferencia de dos ondas de la misma naturaleza con igual amplitud, longitud de onda (o frecuencia) que avanzan en sentido opuesto a través del mismo medio. Onda estacionaria en cuerda. Los puntos rojos representan los nodos de la onda.