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Ondas

Autora: Cristina Cárdenas
¿Qué es una onda?
Clasificación de las ondas:
• Según su naturaleza se clasifican en:


    Mecánicas



    Electromagnéticas
Mecánicas
Se necesitan de medio (materia) para propagarse.

El orden del estado de la materia en el cual se propagan
con mayor rapidez es el siguiente:
Ejemplos:
Electromagnéticas
No se de un medio (materia) para propagarse, ya que, lo
pueden hacer en el vacío.

Están conformadas por un campo eléctrico y magnético
perpendiculares entre sí.
Ejemplos:
Clasificación de las ondas:
• Según su dirección de propagación se clasifican
  en:


   Transversales



     Longitudinales
Transversales


Se propagan en dirección perpendicular al de su fuente
de emisión.
Ejemplos:
Longitudinales

Se propagan en la misma dirección al de su fuente de
emisión.
Ejemplos:
Clasificación de las ondas:
• Según su sentido de propagación se clasifican en:



       Viajeras



      Estacionarias
Viajeras


Cambian de posición en el tiempo.
Ejemplos:
Estacionarias


Son aquellas ondas en las cuales, ciertos
puntos de la onda llamados
nodos, permanecen inmóviles.
Ejemplos:
Partes de una onda
Período de una onda (T):
• Corresponde al tiempo en que la onda tarda en
  dar un ciclo o vuelta completa. Se representa con
  la letra T, y su unidad en el S.I es el [s]. Además
  corresponde al inverso de la frecuencia.
Frecuencia de una onda (f):
 • Corresponde al número de vueltas que una onda
   genera en el tiempo de un segundo. Se representa
   con la letra f, y su unidad en el S.I es el [Hz].
   Además corresponde al inverso del período.
Ondas.
Rapidez de propagación de una onda (v):
 • Corresponde a la rapidez con la que avanza la onda en
   el sentido de propagación. Se denota por v y es el
   producto de la frecuencia y la longitud de onda, o el
   cuociente entre la longitud de onda y el período.




 • En el caso de una cuerda, cuanto más gruesa sea
   menor es la rapidez de la onda que se propaga a través
   de ella, y también depende de la tensión a la cual está
   sometida la cuerda, entonces mientras más estirada se
   encuentre, mayor será la rapidez de propagación y está
   dad por la expresión:
Recordemos
    que la
densidad lineal      Y de la
de masa es en     tensión es en
  SI [Kg/m]           SI [N]
Ejercicio:
• Se lanza una piedra en el centro de una piscina
  circular de 8 [m] de diámetro. Si la onda choca con
  los bordes de la piscina 8 [s] después y cada 0,2 [s]
  dejando una marca de agua 10 [cm] más arriba
  del nivel normal, determinar:
• A)frecuencia
• B)Período
• C)Amplitud máxima
• D)Rapidez de propagación de la onda resultante
• E)Longitud de onda
Ejercicio:
• Una cuerda uniforme e inextensible de masa 0,3
  [Kg] y longitud de 6[m] sostiene un bloque de masa
  de 2[Kg], como indica la figura. Al generar un pulso
  en la cuerda tensa, ¿Cuál será su rapidez de
  propagación en la cuerda?
              6 [m]




                         2 Kg
Ejercicio:
• La tensión de una cuerda es de 10 [N], en la cual se
  (forma una onda transversal) en la que su rapidez
  de onda es de 100[m/s], ¿Cuál es la densidad lineal
  de la cuerda?
Fenómenos Ondulatorios
• Todo tipo de ondas se presentan los fenómenos de:

       Reflexión


     Transmisión


      Refracción

      Difracción

     Interferencia
Reflexión

• Cuando un medio material no permite que una onda
  siga propagándose, ésta rebota, es decir, se refleja y se
  cumple que la onda incidente, la onda reflejada y la
  normal están en un mismo plano (1ra ley de reflexión) y
  el ángulo de incidencia es congruente con el ángulo de
  reflexión (segunda ley de la reflexión). La reflexión se
  produce cuando una onda encuentra en su camino un
  medio de propagación más denso.
Transmisión
• Cuando una onda pasa de un medio a otro, parte de esta se
  devuelve 8reflexión) y otra parte pasa al nuevo medio
  (transmisión). En este proceso no hay pérdida de energía, ya
  que la suma de la energía de la onda reflejada y la transmitida
  es equivalente a la energía de la onda incidente, si sumáramos
  las amplitudes de las ondas reflejada y transmitida, esta deber
  ser equivalente a la amplitud de la onda incidente. En la
  transmisión la onda mantiene su frecuencia, variando su
  longitud de onda, lo que hace que se modifique su rapidez de
  propagación.
Refracción
• Cuando una onda traspasa de un medio a
  otro, generalmente     cambia     su   dirección    de
  propagación   (esto   no   ocurre    cuando     incide
  perpendicularmente a la superficie de contacto de los
  dos medios).
Difracción
• Si una onda es interrumpida parcialmente por un
  obstáculo en su dirección de propagación, la onda
  puede rodearlo y seguir propagándose. Cuando hay
  dos obstáculos que delimitan un pequeño espacio, las
  ondas también pueden pasar.
Interferencia
• La interferencia ocurre mediante el principio de
  superposición, el cual establece que si dos o más ondas
  viajeras se mueven a través de un medio, la función de onda
  resultante en cualquier punto es la suma algebraica de las
  funciones de onda individuales. Se distinguen dos tipos de
  interferencia:


       Interferencia Constructiva


        Interferencia Destructiva
Interferencia Constructiva

• La interferencia constructiva ocurre cuando dos pulsos
  de amplitud y1 e y2, que viajan uno al encuentro del
  otro, pero en sentidos opuestos, cuando se superpongan
  ambos, la onda instantánea resultante presentará una
  amplitud de (y1-y2)
Interferencia Destructiva

• La interferencia Constructiva se genera a partir de dos pulsos
  y1 e y2 que viajan en el mismo sentido y que al momneto de
  interferirse sus amplitudes generan una de mayor
  amplitud, siendo la suma de ambas, y por lo tanto una onda
  con amplitud mayor que las originales, es decir, (y1+y2).
PREGUNTA Nº 1
• En una onda el valor de la velocidad depende de
I. la longitud de la onda.
II. el material por el que se propaga.
III. el número de ciclos por segundo.
a) Sólo I
b) Sólo II
c) Sólo III
d) Ninguna de las alternativas es correcta.
e) Todas las alternativas son correctas.

La alternativ a correcta es E
PREGUNTA Nº 2
• Todas las ondas sonoras que se propagan en algún
medio, al pasar a otro medio homogéneo mantienen
constante su

   a) longitud de onda
   b) amplitud
   c) frecuencia
   d) rapidez de propagación
   e) elongación

  La alternativ a correcta es C
PREGUNTA Nº 3
• La frecuencia de una onda sonora es de 25 [Hz],
entonces, su período es aproximadamente
   a) 0,04 [s]
   b) 0,4 [s]
   c) 4 [s]
   d) 40 [s]
   e) 400 [s]


 La alternativ a correcta es A
PREGUNTA Nº 4
El período de una onda mecánica es de 5/7 [s].
Entonces, la frecuencia de la onda es

a) 7,5 [Hz]
b) 5/7 [Hz]
c) 7/5 [Hz]
d) 5,7 [Hz]
e) 0,7 [Hz]


La alternativ a correcta es C
PREGUNTA Nº 5
• La longitud de una onda sonora en un medio A es de 2 [m];
en un medio B, el mismo sonido se propaga con una
longitud de onda de 8 [m]. ¿Cuál es la relación entre la
velocidad de propagación en el medio A respecto a la del
medio B?

a) 2 : 3
b) 1 : 2
c) 1 : 4
d) 3 : 4
e) 4 : 1
     La alternativ a correcta es C
PREGUNTA Nº 6
• Cuando una onda pasa de un medio a otro
I. no cambia su frecuencia, sino su longitud de onda.
II. la velocidad de propagación se mantiene constante.
III. el período del frente de ondas no se mantiene constante.

a) Sólo I
b) Sólo II
c) Sólo III
d) Sólo I y II
e) I, II y III

   La alternativ a correcta es A
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Ondas.

  • 3. Clasificación de las ondas: • Según su naturaleza se clasifican en: Mecánicas Electromagnéticas
  • 4. Mecánicas Se necesitan de medio (materia) para propagarse. El orden del estado de la materia en el cual se propagan con mayor rapidez es el siguiente:
  • 6. Electromagnéticas No se de un medio (materia) para propagarse, ya que, lo pueden hacer en el vacío. Están conformadas por un campo eléctrico y magnético perpendiculares entre sí.
  • 8. Clasificación de las ondas: • Según su dirección de propagación se clasifican en: Transversales Longitudinales
  • 9. Transversales Se propagan en dirección perpendicular al de su fuente de emisión.
  • 11. Longitudinales Se propagan en la misma dirección al de su fuente de emisión.
  • 13. Clasificación de las ondas: • Según su sentido de propagación se clasifican en: Viajeras Estacionarias
  • 16. Estacionarias Son aquellas ondas en las cuales, ciertos puntos de la onda llamados nodos, permanecen inmóviles.
  • 19. Período de una onda (T): • Corresponde al tiempo en que la onda tarda en dar un ciclo o vuelta completa. Se representa con la letra T, y su unidad en el S.I es el [s]. Además corresponde al inverso de la frecuencia.
  • 20. Frecuencia de una onda (f): • Corresponde al número de vueltas que una onda genera en el tiempo de un segundo. Se representa con la letra f, y su unidad en el S.I es el [Hz]. Además corresponde al inverso del período.
  • 22. Rapidez de propagación de una onda (v): • Corresponde a la rapidez con la que avanza la onda en el sentido de propagación. Se denota por v y es el producto de la frecuencia y la longitud de onda, o el cuociente entre la longitud de onda y el período. • En el caso de una cuerda, cuanto más gruesa sea menor es la rapidez de la onda que se propaga a través de ella, y también depende de la tensión a la cual está sometida la cuerda, entonces mientras más estirada se encuentre, mayor será la rapidez de propagación y está dad por la expresión:
  • 23. Recordemos que la densidad lineal Y de la de masa es en tensión es en SI [Kg/m] SI [N]
  • 24. Ejercicio: • Se lanza una piedra en el centro de una piscina circular de 8 [m] de diámetro. Si la onda choca con los bordes de la piscina 8 [s] después y cada 0,2 [s] dejando una marca de agua 10 [cm] más arriba del nivel normal, determinar: • A)frecuencia • B)Período • C)Amplitud máxima • D)Rapidez de propagación de la onda resultante • E)Longitud de onda
  • 25. Ejercicio: • Una cuerda uniforme e inextensible de masa 0,3 [Kg] y longitud de 6[m] sostiene un bloque de masa de 2[Kg], como indica la figura. Al generar un pulso en la cuerda tensa, ¿Cuál será su rapidez de propagación en la cuerda? 6 [m] 2 Kg
  • 26. Ejercicio: • La tensión de una cuerda es de 10 [N], en la cual se (forma una onda transversal) en la que su rapidez de onda es de 100[m/s], ¿Cuál es la densidad lineal de la cuerda?
  • 27. Fenómenos Ondulatorios • Todo tipo de ondas se presentan los fenómenos de: Reflexión Transmisión Refracción Difracción Interferencia
  • 28. Reflexión • Cuando un medio material no permite que una onda siga propagándose, ésta rebota, es decir, se refleja y se cumple que la onda incidente, la onda reflejada y la normal están en un mismo plano (1ra ley de reflexión) y el ángulo de incidencia es congruente con el ángulo de reflexión (segunda ley de la reflexión). La reflexión se produce cuando una onda encuentra en su camino un medio de propagación más denso.
  • 29. Transmisión • Cuando una onda pasa de un medio a otro, parte de esta se devuelve 8reflexión) y otra parte pasa al nuevo medio (transmisión). En este proceso no hay pérdida de energía, ya que la suma de la energía de la onda reflejada y la transmitida es equivalente a la energía de la onda incidente, si sumáramos las amplitudes de las ondas reflejada y transmitida, esta deber ser equivalente a la amplitud de la onda incidente. En la transmisión la onda mantiene su frecuencia, variando su longitud de onda, lo que hace que se modifique su rapidez de propagación.
  • 30. Refracción • Cuando una onda traspasa de un medio a otro, generalmente cambia su dirección de propagación (esto no ocurre cuando incide perpendicularmente a la superficie de contacto de los dos medios).
  • 31. Difracción • Si una onda es interrumpida parcialmente por un obstáculo en su dirección de propagación, la onda puede rodearlo y seguir propagándose. Cuando hay dos obstáculos que delimitan un pequeño espacio, las ondas también pueden pasar.
  • 32. Interferencia • La interferencia ocurre mediante el principio de superposición, el cual establece que si dos o más ondas viajeras se mueven a través de un medio, la función de onda resultante en cualquier punto es la suma algebraica de las funciones de onda individuales. Se distinguen dos tipos de interferencia: Interferencia Constructiva Interferencia Destructiva
  • 33. Interferencia Constructiva • La interferencia constructiva ocurre cuando dos pulsos de amplitud y1 e y2, que viajan uno al encuentro del otro, pero en sentidos opuestos, cuando se superpongan ambos, la onda instantánea resultante presentará una amplitud de (y1-y2)
  • 34. Interferencia Destructiva • La interferencia Constructiva se genera a partir de dos pulsos y1 e y2 que viajan en el mismo sentido y que al momneto de interferirse sus amplitudes generan una de mayor amplitud, siendo la suma de ambas, y por lo tanto una onda con amplitud mayor que las originales, es decir, (y1+y2).
  • 35. PREGUNTA Nº 1 • En una onda el valor de la velocidad depende de I. la longitud de la onda. II. el material por el que se propaga. III. el número de ciclos por segundo. a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) Ninguna de las alternativas es correcta. e) Todas las alternativas son correctas. La alternativ a correcta es E
  • 36. PREGUNTA Nº 2 • Todas las ondas sonoras que se propagan en algún medio, al pasar a otro medio homogéneo mantienen constante su a) longitud de onda b) amplitud c) frecuencia d) rapidez de propagación e) elongación La alternativ a correcta es C
  • 37. PREGUNTA Nº 3 • La frecuencia de una onda sonora es de 25 [Hz], entonces, su período es aproximadamente a) 0,04 [s] b) 0,4 [s] c) 4 [s] d) 40 [s] e) 400 [s] La alternativ a correcta es A
  • 38. PREGUNTA Nº 4 El período de una onda mecánica es de 5/7 [s]. Entonces, la frecuencia de la onda es a) 7,5 [Hz] b) 5/7 [Hz] c) 7/5 [Hz] d) 5,7 [Hz] e) 0,7 [Hz] La alternativ a correcta es C
  • 39. PREGUNTA Nº 5 • La longitud de una onda sonora en un medio A es de 2 [m]; en un medio B, el mismo sonido se propaga con una longitud de onda de 8 [m]. ¿Cuál es la relación entre la velocidad de propagación en el medio A respecto a la del medio B? a) 2 : 3 b) 1 : 2 c) 1 : 4 d) 3 : 4 e) 4 : 1 La alternativ a correcta es C
  • 40. PREGUNTA Nº 6 • Cuando una onda pasa de un medio a otro I. no cambia su frecuencia, sino su longitud de onda. II. la velocidad de propagación se mantiene constante. III. el período del frente de ondas no se mantiene constante. a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) Sólo I y II e) I, II y III La alternativ a correcta es A