fisica ondas

Guía Física Ondas

Recordemos algunos conceptos previos:

Movimiento ondulatorio: es la propagación a través del espacio de un movimiento oscilatorio producido en un punto, llamado foco emisor de onda.

Foco emisor. Esto corresponde al punto donde se inicia una onda, en el caso de una piedra en el agua , está origina círculos concéntricos hasta llegar al borde.

Cuando un foco emisor produce una perturbación, esta se propaga con cierta rapidez por el medio material que la rodea.

Cuando la perturbación  llega a las distintas  partículas del medio, estas comienzan  a oscilar.

Entonces diremos que una ONDA es el vehículo de propagación que adoptan en el espacio las partículas del medio sometidas a la perturbación en un momento, NO TRANSPORTA MATERIA.

Una onda se origina a partir de la propagación en el espacio de una perturbación del medio.

Los medios en que se transportan las ondas son elásticos, ya que se deforman y se recuperan mediante la vibración. (aire, agua y metales).

TRANSMISIÓN DE ENERGÍA:

Mientras más grande sea la onda, más energía transporta.

ONDAS

Cuando las ondas interactúan se producen fenómenos tales como la superposición. La interferencia y las pulsaciones.

1.- Superposición de ondas: Es cuando dos o más movimientos ondulatorios alcanzan un mismo punto a la vez en el medio material que sea , que se propague.

Físicamente, Principio de SUPERPOSICIÓN,  se puede aplicar a pequeñas perturbaciones, en donde el efecto final es la suma de las elongaciones de cada una de las ondas por separado

2.- Interferencia: Cuando la suma de efectos,  en el caso de las ondas la amplitud no tiene por qué ser aditiva.  Cuando la suma de movimientos  puede ser constructiva o destructiva.

2.1 La interferencia constructiva; es la que proporciona un máximo de interferencia.

Cuando se aproximan dos montes de la onda, el resultado es un monte de la suma de sus amplitudes. Tras la interferencia, cada movimiento ondulatorio sigue su camino.

2.2 La interferencia  destructiva: Es la que da como resultado una perturbación nula.

Al  aproximarse un monte y un valle, la interferencia resultante es la resta de sus amplitudes. Una vez terminada cada onda sigue igual.

3.- Pulsaciones:

Ocurren cuando interfieren dos ondas de la misma amplitud, emitidas desde puntos muy cercanos y con frecuencias casi iguales.

Una pulsación o batido  es la variación temporal de la amplitud.

TRANSMISIÓN DE ONDAS

Frente de ondas: es la superficie formada por todos los puntos que son alcanzados por una onda en un mismo instante de tiempo.

Cristian Huygens es uno de los primeros científicos en estudiar el movimiento ondulatorio. Propuso un  método geométrico muy sencillo  que permitía trazar el frente de onda.

Para ello consideraba  que cada punto del medio que era alcanzado por la perturbación actuaba como   si fuera un foco de ondas que llamaba secundarias.

Principio de Fresnel –Huygens;  dice que cada punto de un frente de onda se comporta como un foco emisor de ondas secundarias, cuya envolvente constituye el nuevo frente de onda.

Lo importante de esto es que permite calcular los patrones de difracción generados por obstáculos y aberturas.

DIFRACCIÓN: Esta se produce cuando un obstáculo cuyo tamaño es aproximadamente el de su longitud de ondas.

La onda atraviesa y bordea el obstáculo porque se convierte en un foco emisor de ondas.

 REFLEXIÓN DE ONDAS: Consiste en el cambio de dirección de la propagación, al incidir la onda en el límite de separación de dos medios diferentes.

Recuerde estudiar las leyes de reflexión de ondas.

REFRACCIÓN : Consiste en el cambio de dirección de propagación que experimenta una onda al pasar de un medio a otro medio diferente.

Recuerde estudiar las leyes de refracción  de ondas.

Amortiguación de ondas: Es la disminución de la amplitud de onda, las causas de esta son la absorción y atenuación con la distancia.

Absorción: Al atravesar un medio, las ondas ceden parte de su energía al mismo.

Consecuencia de esto es que el medio se calienta, está perdida de energía se traduce en una disminución  de la amplitud de las ondas.

Atenuación: Esto ocurre en ondas esféricas cuyo frente de onda se propaga en todas las direcciones del espacio. Este fenómeno se produce aunque no haya transmisión de energía al medio.

Intensidad: Corresponde a la energía que atraviesa la unidad de superficie en la dirección perpendicular a la de la propagación de la onda por unidad de tiempo.

Potencia; Corresponde a la energía por unidad de superficie.

Resonancia: Corresponde cuando la frecuencia de la fuerza externa coincide con la fuerza propia del cuerpo sobre el que actúa, se produce  un aumento progresivo de la amplitud del movimiento vibratorio.