Apendamos Fisica: Ondas
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Las ondas:Sonido y Luz
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El movimiento ondulatorio
• El movimiento ondulatorio es el procesopor el que se propaga energía de un lugar aotro sin transferencia de materia,mediante ondas.
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Clases de ondas
• Mecánicas: Necesitan un medio naturalpara su propagación.
• Electromagnéticas: no necesitan un medionatural (pueden propagarse en el vacío).
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Clases de ondas• Longitudinales: El medio se desplaza en la
dirección de la propagación.
El aire se comprime y expande en la misma dirección en que avanza el sonido.
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Clases de ondas• Tranversales: El medio se desplaza en
ángulo recto a la dirección de lapropagación.
Las ondas en un estanque avanzanhorizontalmente pero el agua se desplazaverticalmente
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• Las ondas longitudinales siempre sonmecánicas. Las ondas sonoras son un ejemplo típicode esta forma de movimiento ondulatorio.
• Las ondas transversales pueden sermecánicas ( ondas que se propagan a lo largo de una
cuerda tensa) o electromagnéticas (la luz o lasondas de radio).
• Algunos movimientos ondulatoriosmecánicos, como los terremotos, soncombinaciones de movimientoslongitudinales y transversales, con lo que semueven de forma circular.
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Elementos de una onda transversal
Longitud de onda
Amplitud
Cresta
Valle
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Elementos de una onda transversal
• Valle: punto más bajode la onda• Cresta: punto más altode la onda•Longitud de onda:distancia entre doscrestas o valles sucesivos.•Amplitud: altura de lacresta o del valle.
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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.)
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La frecuencia y el 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
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Elementos del movimiento ondulatorio• Longitud de onda ( λ ): Espacio que recorre una
onda desde el inicio hasta el final de unaoscilación.
• Velocidad de transmisión ( v ): velocidad a la que se propaga.– Recordamos que velocidad = espacio/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
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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/sEn 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
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El SonidoEl 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
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Efecto DopplerOndas con fuente de sonido en
reposo
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Efecto DopplerOndas con fuente de sonido en
movimiento
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Efecto DopplerOndas con fuente de sonido
igualando a la velocidad del sonido
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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
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Otros ejemplos de superación de la barrera del sonido
Coche a 1,4 MachTransbordador espacial
superando la barrera del
sonido