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  • 11 ene. 2011

    MOVIMIENTO  ONDULATORIO

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    · Al desplazar un trozo del muelle en sentido longitudinal y soltarlo, se produce una oscilación que se propaga a todas las partes del muelle comenzando a oscilar
     
    · Si en una cuerda tensa horizontal, se hace vibrar uno de sus extremos, la altura de ese punto varía periódicamente

     
    ·Un movimiento ondulatorio es la propagación de una perturbación de alguna magnitud física a través del espacio. Se suele denominar onda a la propia perturbación.
    · El movimiento ondulatorio no transporta materia, lo que se propaga es la perturbación
      Las partículas del medio alcanzadas por ésta, vibran alrededor de su posición de equilibrio
     
     
    En un movimiento ondulatorio no hay transporte de materia, pero sí hay transporte de energía y de momento lineal
     
    CLASIFICACIÓN DE ONDAS
    Según el tipo de energía que se propaga se clasifican en:
    -Ondas mecánicas o elásticas: transportan energía mecánica y necesitan un medio material para propagarse, no se pueden propagar en el vacío. Por ejemplo las ondas en una cuerda, las ondas en la superficie del agua, las ondas sonoras, es decir el sonido, las ondas sísmicas..
     Ondas electromagnéticas : no necesitan medio material para propagarse, se pueden propagar en el vacío, transportan energía electromagnética y son el resultado de la interferencia entre campos eléctricos y magnéticos variables perpendiculares entre si, la variación de estos campos produce una emisión de energía que es la radiación electromagnética. Por ejemplo la luz.
    Según sea la propagación de la energía se clasifican en:
      Unidimensionales: por ejemplo una cuerda o un muelle vibrando.
    -Bidimensionales en un plano, por ejemplo agua oscilando en la   superficie de un estanque.
    Tridimensionales en todo el espacio por ejemplo el sonido o la luz.
    Según la forma del frente de ondas se clasifican en:
    Planas si el frente de ondas es plano como las ondas que se producen al sacudir un mantel.
    circulares si es circular como las ondas en la superficie de un estanque.
    esféricas si el frente es esférico como la luz o el sonido.
     
    Según la dirección de propagación se clasifican en:
     
    LONGITUDINALES
    · La dirección de propagación coincide con la dirección de la perturbación
     El sonido, las ondas sísmicas P y las que se propagan en un muelle, son ondas longitudinales

    TRANSVERSALES
    La dirección de propagación es perpendicular a la dirección en que tiene lugar la perturbación
    Las ondas en una cuerda, las ondas electromagnéticas y las ondas sísmicas S, son ondas transversales.

     
    Función matemática que se desplaza con el tiempo según una velocidad v con a=vt.
    V: velocidad de propagación de la onda

    Ondas armónicas. Función de onda
    Una onda armónica es la propagación de una perturbación originada por un m.v.a.s.
    Su forma se corresponde con una función armónica (seno o coseno).
    Los puntos que en un instante tiene elongación máxima se denominan vientres.
     Aquellos que tienen elongación nula se denominan nodos
    · La función de onda es la ecuación que describe un movimiento ondulatorio

    · La elongación del punto O en cualquier instante t es:  y0(t) =  A sen wt   siendo   w = 2pn

    El tiempo que tarda la perturbación en llegar a un punto P del eje situado a una distancia xp del foco O es t’ = xp / v
    · La ecuación de onda o función de onda es:  
     y(x,t)=AsenW(T-X/V)

    También denominado período (T) es el intervalo de tiempo que transcurre entre dos estados idénticos y sucesivos de la perturbación en un punto.
    La longitud de onda (l) es el intervalo de longitud entre dos puntos sucesivos que se encuentran en idéntico estado de perturbación.
     
     
    · Características de una onda :
    amplitud (A)
    período (T)
    longitud de onda (l) o período espacial  l = vT
    frecuencia (n) que es la inversa del período
    velocidad de propagación (v)

    DOBLE PERIODICIDAD DEL MOVIMIENTO ONDULATORIO.
    El movimiento ondulatorio armónico es periódico respecto al espacio y al tiempo.
    Respecto al tiempo: para un tiempo nT donde n es un número entero y T es el periodo
     


    Propagación de una onda según el eje X con velocidad v

    Energía de una onda armónica
    Cuando una onda armónica se propaga por un medio, cada partícula del medio se ve sometida a un movimiento armónico simple MAS.

    La energía transmitida por una onda armónica es directamente proporcional al cuadrado de la amplitud A y al cuadrado de la frecuencia f

    Velocidad de las ondas mecánicas
     
    La velocidad de propagación de una onda es el cociente de dividir la distancia que avanza la onda entre el tiempo que emplea para ello.
    Es la rapidez con que se desplaza la onda.
    La velocidad de propagación de una onda mecánica depende de las propiedades del medio.
    Ondas transversales en una cuerda

     
    Diagrama de fuerzas en una cuerda desplazada perpendicularmente a su longitud


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