Ondasppt
- 1. ONDAS
- 2. INTRODUCCIÓN • ¿Te has preguntado cómo escuchamos? ¿Cómo llega la señal de televisión o de radio a nuestra casa? ¿Cómo es posible que nos comuniquemos por celular? ¿Cómo las ballenas se comunican entre sí? ¿Cómo los murciélagos, a pesar de ser ciegos, esquivan objetos y atrapan su alimento?
- 3. Introducción • La respuesta es simple, por las ondas. Pero para que haya una onda, antes tiene que existir una vibración, entonces: ¿qué es una vibración?
- 4. VIBRACIÓN • Una vibración es una oscilación respecto a una posición en equilibrio. Estas vibraciones se desplazan por un espacio y para esto requieren de un determinado tiempo.
- 5. Ejemplo
- 6. ¿QUÉ ES UNA ONDA? Es una perturbación que se propaga desde el punto en que se produjo, a través del espacio transportando energía y no materia durante un determinado tiempo. El medio perturbado puede ser diverso como aire, agua, un trozo de metal, el espacio o el vacío.
- 7. ONDAS En términos físicos: una onda es una perturbación que se propaga en un medio material o por el vacío. Movimiento de una onda en una cuerda
- 8. CARACTERÍSTICAS – La posición más alta con respecto a la posición de equilibrio se llama Cresta. – La posición más baja con respecto a la posición de equilibrio se llama Valle. – El máximo alejamiento de la onda con respecto a la posición de equilibrio se llama Amplitud. Cresta Amplitud Posición Amplitud de Valle equilibrio
- 9. CARACTERÍSTICAS • La distancia que hay entre dos crestas o dos valles se llama Longitud de onda. Longitud de onda
- 10. CARACTERÍSTICAS • El tiempo transcurrido entre dos ondas consecutivas se llama periodo. • El número de ondas emitidas en cada segundo se llama frecuencia.
- 11. movimiento Ondulatorio se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, solo la energía avanza de forma continua. m la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación
- 12. TIPOS DE ONDAS Pueden ser ondas de pulso Una explosión, un flash, una ola, los latidos del corazón. Onda continua. vibración de una cuerda, la luz del sol
- 13. CLASIFICACIÖN DE LAS ONDAS • Según el medio en el que se propagan o la naturaleza de propagación - Ondas mecánicas - Ondas electromagnéticas - Ondas gravitatacionales - Ondas viajeras - Ondas estacionarias - Ondas armónicas • En función de su propagación: - Unidimensionales - Bidimensionales o superficiales - Tridimensionales o esféricas
- 14. CLASIFICACIÖN DE LAS ONDAS • En función de la dirección de perturbación: - Ondas transversales - Ondas longitudinales - Ondas superficiales • En función de su periodicidad - Periódicas - No periódicas
- 15. ONDAS MECÁNICAS Son ocasionadas por una perturbación y que para su propagación en forma de oscilaciones periódicas requie- ren de un medio material. las ondas producidas en un resorte, una cuerda, en el agua, o en algún medio por el sonido.
- 16. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS No necesitan de un medio material para su propagación, pues se difunden aun en el vacio gracias a campos eléctricos y magnéticos. Ejemplos: la luz, ondas de radio, ondas caloríficas, las microondas y los rayos U.V.
- 17. ONDAS VIAJERAS • La propagación de la onda se realiza en sentido único, es decir, estas ondas viajan hacia el mismo lugar sin devolverse. • Las ondas viajeras se expanden libremente por el espacio. Por ejemplo, las ondas de televisión se propagan desde la antena repetidora hasta tu televisor y a todos los demás televisores de la ciudad.
- 18. ONDAS ESTACIONARIAS • Estas ondas resultan de dos ondas viajeras que viajan en sentidos contrarios. Una onda estacionaria se forma cuando una onda viajera incide sobre un punto fijo, obligándola a devolverse, pero invertida a respecto a la primera.
- 19. ONDAS ESTACIONARIAS • Ambas ondas, se combinan en forma precisa dando origen a una onda que pareciera que está detenida con lugares de vibración nula (nodos) y lugares de vibración máxima (antinodos). • Este tipo de ondas se producen en los instrumentos musicales de cuerda.
- 21. ONDAS ARMONICAS • En este tipo de onda los pulsos que producen la vibración se suceden en un periodo fijo, es decir en un igual intervalo de tiempo.
- 22. ONDAS UNIDIMENCIONALES son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los resortes o en las cuerdas.
- 23. ONDAS BIDIMENCIONALES O SÙPERFICIALES Son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales.
- 24. ONDAS TRIDIMENSIONALES O ESFÉRICAS Son ondas que se propagan en tres direcciones. Sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones.
- 25. ONDA TRANSVERSAL Las ondas transversales son aquellas en donde el movimiento de las partículas que transporta la onda son perpendiculares a la dirección de propagación de la onda, es decir al origen de la vibración Por ejemplo, al hacer vibrar una cuerda tensa, la luz
- 26. ONDA LONGITUDINAL Las ondas longitudinales son aquellas en donde el movimiento de las partículas que transporta la onda sucede en la misma dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, el sonido.
- 27. • Onda transversal Propagación vibración vibración • Onda longitudinal Propagación
- 28. ONDAS PERIODICAS La perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal.
- 29. ONDAS NO PERIODICAS La perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas se denominan también pulsos.
- 30. • 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 circular.
- 32. 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. • el período es el inverso de la frecuencia (T = 1/f )
- 33. 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. VELOCIDAD = ESPACIO/TIEMPO V=X/t ESPACIO = VELOCIDAD X TIEMPO X= V.t LONGITUD DE ONDA = VELOCIDAD X PERÍODO λ=v.T PERÍODO = 1/ FRECUENCIA, λ=v/f v =λ . f
- 34. FRECUENCIA Y SONIDO • El tono del sonido depende de 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
- 35. El Sonido • El Sonido se propaga mediante ondas longitudinales En general, la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos mayor que en los gases. La velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 20 ºC) es de 340 m/s En el aire, a 0 ºC, el sonido viaja a una velocidad de 331 m/s En el agua es de 1.600 m/s En la madera es de 3.900 m/s En el acero es de 5.100 m/s
- 36. El Sonido El efecto Doppler -El tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja. -Esto ocurre cuando un móvil que produce un sonido va en el sentido de las ondas sonoras, comprimiéndolas. Al ser menor la longitud de onda, el sonido es más agudo. Por la parte posterior quedan más separadas, longitud de onda más grande igual a sonido más grave
- 37. Efecto Doppler Ondas con fuente de sonido en reposo
- 38. Efecto Doppler Ondas con fuente de sonido en movimiento
- 39. Ondas con fuente de sonido igualando a la velocidad del sonido
- 40. Efecto Droppler • Se define como un aparente cambio en la frecuencia de onda debido al movimiento de la fuente de la onda o el receptor Prof. Franklin Rivera 40
- 41. Droppler Prof. Franklin Rivera 41
- 42. EFECTO DOPPLER. El efecto Doppler consiste en un cambio aparente en la frecuencia de un sonido, durante el movimiento relativo entre el observador y la fuente sonora.
- 43. •Cuando la fuente sonora esta en movimiento y el observador se encuentra es reposo, se usa la expresión: F’= FV V±v •Si la fuente sonora permanece en reposo y el observador es quien se acerca o aleja de ella, se usa la expresión: F’= F(V±v) V
- 44. El móvil que supera la velocidad del sonido es un “supersónico”. En ese momento se produce un estampido debido a la compresión a que está sometido el aire • El avión “supersónico” • Quizá oíste alguna vez de un avión que “rompe la barrera del sonido”. Míralo
- 45. Otros ejemplos de superación de la barrera del sonido Coche a 1,4 Mach Transbordador espacial superando la barrera del sonido
- 46. FENOMENOS DE LAS ONDAS Reflexión Principio de superposición Interferencia Ondas estacionarias Refracción Difracción
- 47. REFLEXIÓN DE LAS La reflexión de las ondas ONDAS. se presenta cuando estas encuentran un obstáculo que les impide propagarse, chocan y cambian de sentido sin modificar sus demás características.
- 48. Reflexion • Una onda hace reflexión cuando se encuentra con un obstáculo durante su recorrido • Lo podríamos ver como un rebote de la onda con el obstáculo, barrera o cualquier otra cosa Prof. Franklin Rivera 48
- 49. PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN DE LAS ONDAS. Estudios cuidadosos conducen a afirmar que dos o más ondas pueden atravesar la misma región del espacio indepen- dientes unas de otras.
- 50. INTERFERENCIA DE ONDAS. La interferencia se produce cuando se superponen simultáneamente dos o mas trenes de onda; este fenómeno se emplea para comprobar si un movimiento es ondulatorio o no. Constructiva Destructiva
- 51. ONDAS ESTACIONARIAS. Las ondas estacionarias se producen cuando interfieren dos movimientos ondulatorios de la misma frecuencia y amplitud que se propagan en diferente sentido a lo largo de una línea con una diferencia de fase de media longitud de onda.
- 52. REFRACCIÓN DE LAS ONDAS. Este fenómeno lo experimenta un movimiento ondulatorio al cambiar de un medio a otro distinto durante su propagación.
- 53. DIFRACCIÓN DE LAS ONDAS. Cuando una onda encuentra un obstáculo en su camino y lo rodea o lo contornea se produce la difracción de ondas.
- 54. ONDAS SONORAS Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales.
- 55. ONDAS SONORAS AUDIBLES. SONIDO AUDIBLE SONIDO INFRASÓNICO SONIDO ULTRASÓNICO
- 56. FENÓMENOS ACÚSTICOS La acústica es la parte de la física que se encarga del estudio de los sonidos. Los fenómenos acústicos, consecuencia de algunos efectos auditivos provocados por el sonido son: REFLEXIÓN ECO Fenómenos acústicos RESONANCIA REVERBERACIÓN
- 57. CUALIDADES DEL SONIDO. INTENSIDAD: • Esta cualidad determina si un sonido es fuerte o débil • La intensidad de un sonido expresa la cantidad de energía acústica que en un segundo pasa a través de una superficie de un cm cuadrado, perpendicular a la dirección en la cual se propaga la onda. TONO: • Esta cualidad del sonido depende de la frecuencia con la que vibra el cuerpo emisor del sonido. • A mayor frecuencia, el sonido es mas alto o agudo, a menor frecuencia, el sonido es mas bajo o grave. TIMBRE: • Cualidad que permite identificar la fuente sonora, aunque distintos instrumentos produzcan sonidos con el mismo tono e intensidad. • El tono fundamental siempre va acompañado de tonos armónicos llamados sobre tonos
- 58. Reflection Prof. Franklin Rivera 58
- 59. Bow waves & Shock waves • Cuando la fuente o origen de la onda viaja mas rápido que la onda. • La podemos ver en la estela en forma de V que dejan los botes cuando navegan • Los aviones cuando rompen la barrera del sonido crean un Shock wave en su parte trasera. Prof. Franklin Rivera 59
- 60. Difracción • Este efecto se ve cuando la onda encuentra una barrera con un Gap de por medio, esta onda pasa por ese gap y se esparce hacia todos lados. • Un ejemplo sería cuando el sonido de la TV pasa por la puerta del cuarto y luego se esparce a todas partes después de la puerta. • Gap es un espacio o un vacio Prof. Franklin Rivera 60
- 61. Difracción Difracción Gap Prof. Franklin Rivera 61
- 62. Interferencia • Se alcanza cuando dos ondas continuas con amplitud y frecuencia similares se encuentran en un mismo punto. • Esto lo vemos por ejemplo cuando se escuchan dos estaciones de radio en la misma frecuencia • Sucede en los hospitales cuando la señal de los celulares afecta lo equipos electronicos Prof. Franklin Rivera 62