PowerPoint Presentation

ONDASINTEGRANTES GRUPO 13:ALICIA CAROLINA ARGUETA GUILLNLUIS ENRIQUE GMEZ QUINTEROSREBECA ALEJANDRA GRANADOS SANTINJESSICA DANIELA PORTILLO CORTEZELISA VALLEJO HERNNDEZ

OndasUna onda es una prolongacin de una perturbacin fsica que transmite energa y momento lineal, pero que no transmite materia. Un ejemplo de una onda podra ser la onda que transmite un ltigo que lleva una energa que se descarga en su punta al golpear.

2Elementos de una onda

Cresta:es la parte ms elevado de una onda.Valle: es la parte ms baja de una onda.Elongacin:es el desplazamiento entre la posicin de equilibrio y la posicin en un instante determinado.Amplitud:es la mxima elongacin, es decir, el desplazamiento desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle.

Longitud de onda: distancia comprendida entre dos cretas o valles. Onda completa:cuando ha pasado por todas las elongaciones positivas y negativas.Frecuencia (f):Es el nmero de ondas que se suceden en la unidad de tiempo. Medida en Hertzios y su formula es f=1/T. Perodo (T):el tiempo transcurrido para que se realice una onda completa. Es el inverso de la frecuencia y su formula es T = 1/f.

Frecuencia angular o pulsacin es el nmero de periodos comprendidos en 2 unidades de tiempo. Su frmula es W = 2/T.Vibracin u oscilacin es la distancia recorrida por la partcula en un movimiento completo de vaivn. Centro de Oscilacin es el punto medio de la distancia que separa las dos posiciones extremas alcanzadas por la partcula mvil.Tipos de OndasLas ondas pueden ser clasificadas de distintas maneras. Actualmente, hay cuatro maneras de clasificarlas y son las siguientes: segn el medio, segn la propagacin, la direccin y la periodicidad.

Segn el medio por el cul se propagan:

Ondas mecnicas: necesitan un medio natural o elstico (slido, lquido o gaseoso) para su propagacin. Algunos ejemplos seran las olas del mar y el sonido. Ondas electromagnticas: a diferencia de las ondas mecnicas, estas no necesitan de un medio para propagarse, como lo es en el caso de la luz y el calor radiante.Ondas gravitacionales: estas son perturbaciones que alteran la geometra del espacio-tiempo. Son representadas comnmente en el vaco. Se esperan detectar ondas gravitacionales en cosas como la explosin de una supernova y la formacin de un agujero negro.

2. Segn la propagacin o el nmero de dimensiones que involucran:Unidimensionales: son las que se propagan a lo largo de una sola direccin del espacio. Ejemplo: la propagacin del movimiento en una cuerda. Bidimensionales: se propagan en dos dimensiones. Ejemplo: ondas que se propagan en el agua al dejar caer una piedra. Tridimensionales: se propagan en tres direcciones. Tambin son llamadas ondas esfricas. Ejemplo: las ondas sonoras.3. Segn la direccin de su perturbacin:Longitudinales: El medio se desplaza en la direccin de la propagacin. Las ondas longitudinales siempre son mecnicas. Las ondas sonoras son un ejemplo tpico de esta forma de movimiento ondulatorio.

Transversales: El medio se desplaza en ngulo recto o perpendicular a la direccin de la propagacin. Las ondas transversales pueden ser o electromagnticas.

4. Segn su periodicidad:Ondas peridicas: muestran periodicidad con respecto al tiempo, lo que hace que se muevan en ciclos repetitivos como lo son las ondas senoidales. Ondas no peridicas: ondas que se originan de manera aislada y cuando no se dan de manera aislada, presentan caractersticas muy diferentes entre ellas. Las ondas aisladas tambin son llamadas pulsos Pulso y tren de ondas: Dependiendo la prolongacin de una onda, estas se pueden clasificar en pulso o trenes de ondas. Se le denomina pulso cuando la onda tiene una perturbacin que dura un corto intervalo de tiempo (Ej. Un golpe brusco).

A diferencia del pulso, el tren de onda hace referencia a una perturbacin que es de larga duracin (Ej. Un sonido montono).

Movimiento OscilatorioUna partcula oscila cuando se mueve peridicamente respecto a una posicin de equilibrio.

Las oscilaciones son libres si sobre el cuerpo no actan fuerzas disipativas (no conservativas) y en este caso el cuerpo oscilar indefinidamente.

Las oscilaciones son forzadas cuando actan fuerzas disipativas. En este caso, acabar volviendo al reposo en su posicin de equilibrio estable. Tambin se conoce como movimiento oscilatorio amortiguado.

Movimiento Armnico Simple

El ejemplo ms sencillo de movimiento oscilatorio es el denominado movimiento armnico simple (MAS) que se produce cuando un cuerpo oscila indefinidamente entre dos posiciones espaciales fijas sin perder energa mecnica.

Cinemtica del Movimiento Armnico Simple

Se dice que una partcula que se mueve a lo largo del eje x realiza un movimiento armnico simple cuando su desplazamiento respecto a su posicin de equilibrio vara con el tiempo de acuerdo con la relacin:

Donde: Es la elongacin o desplazamiento respecto al punto de equilibrio. Es la amplitud del movimiento (elongacin mxima). Es la frecuencia angulart Es el tiempo. Es la fase inicial e indica el estado de oscilacin o vibracin (o fase) en el instante t = 0 de la partcula que oscila.

Caractersticas del M.A.S.

Vibracin u oscilacin Centro de Oscilacin, OElongacinAmplitud, ALongitud de onda, Perodo (T) Frecuencia (f) Frecuencia angular o pulsacin,

Las constantes del M.A.S. son los valores , y de cada movimiento concreto.

En todo M.A.S.se cumple que: La elongacin, la velocidad y la aceleracin varan peridicamente con el tiempo, pero no estn en fase.La aceleracin del mvil es proporcional a la elongacin, pero de sentido opuesto.El periodo y la frecuencia son independientes de la amplitud

Dinmica del Movimiento Armnico Simple

En la dinmica del movimiento armnico simple se estudian las causas, es decir, las fuerzas que provocan el movimiento. El M.A.S. es acelerado (a > 0) cuando la partcula que vibra se dirige hacia la posicin de equilibrio, y es retardado (a < 0) cuando la partcula se dirige a los extremos. Ello implica que la fuerza que origina este movimiento tiende a llevar la partcula hacia la posicin de equilibrio; a tales fuerzas se les llama fuerzas restauradoras o recuperadoras, y la fuerza elstica es un ejemplo de ellas.

La fuerza recuperadora que origina el M.A.S. es directamente proporcional a la elongacin de la partcula y se opone al aumento de dicha elongacin; de acuerdo con la 2 ley de Newton y la ley de Hooke:

Ejemplos de la Dinmica del Movimiento Armnico Simple

Muelle horizontal sin rozamiento

Muelle en vertical.

El pndulo simple

Energa del Movimiento Armnico SimpleEn el M.A.S. la energa se transforma continuamente de potencial en cintica y viceversa. En los extremos solo hay energa potencial puesto que la velocidad es cero y en el punto de equilibrio solo hay energa cintica. En cualquier otro punto, la energa correspondiente a la partcula que realiza el m.a.s. es la suma de su energa potencial ms su energa cintica.

Toda partcula sometida a un movimiento armnico simple posee una energa mecnica que podemos descomponer en: Energa Cintica (debida a que la partcula est en movimiento) y Energa Potencial (debida a que el movimiento armnico es producido por una fuerza conservativa).

Formulas del Movimiento Armnico Simple

Movimiento Armnico AmortiguadoPndulo Amortiguado

El SonidoEl sonido, en fsica, es cualquier fenmeno que involucre la propagacin en forma de ondas elsticas (sean audibles o no), generalmente a travs de un fluido (u otro medio elstico) que est generando el movimiento vibratorio de un cuerpo. El sonido es un fenmeno vibratorio transmitido en forma de ondas.

El sonido se produce como resultado de la vibracin de un cuerpo, que genera unas ondas de compresin en el medio que lo rodea, que al llegar a nuestros odos transmiten esa energa, modulada en forma de impulso nervioso, hasta el cerebro. Cuando la vibracin de origen es regular, el sonido tiene caractersticas "musicales" mientras que una vibracin irregular suele tener caractersticas de "ruido".

27 Hz100 Hz200 Hz440 Hz1000 Hz3000 Hz

El tono del sonido depende de la frecuencia.A frecuencias bajas corresponden sonidos graves.A frecuencias altas corresponden sonidos agudos.

Fenmenos ondulatorios Que es un fenmeno ondulatorio? Un fenmeno ondulatorio, o movimiento ondulatorio, es el que realiza una onda al propagarse por un medio o por el vaco. No hay transporte de materia, sino de cantidad de movimiento y energa.Reflexin

Es el fenmeno que tiene lugar cuando las ondas que avanzan por un medio homogneo chocan contra un obstculo que las hace retroceder, cambiando de direccin y sentido.

Se llama ngulo de incidencia al que forma la direccin en que llega la onda con la normal a lasuperficie reflectora, y ngulo de reflexinal que forma la normal con la direccin que sigue la perturbacin despus del choque.

Aplicacin medica Ultrasonido

Refraccin

En lasuperficiede separacin de dos medios transparentes adems de producirse un fenmeno de reflexin, la onda traspasar dichasuperficielmite transmitindose al segundo medio. Este que se conoce con el nombre de refraccin, viene acompaado de un cambio de direccin de propagacin de la onda."Conjunto de fenmenos o cambios que experimenta una onda al pasar de un medio a otro depropiedades diferentes".

Difraccin Se entiende por difraccin el cambio de direccin que experimenta una onda en su propagacin, en virtud de la cual la onda bordea los obstculos o atraviesa pequeas ranuras.Es consecuencia directa delprincipio de Huygens.

Es el fenmeno que se presenta siempre que una onda se encuentra con un obstculo, o una abertura, de dimensiones comparables a su longitud de onda. El obstculo puede ser una casa, un poste...En ambos casos se bloquea elpasode una parte del frente de ondas. Fsicamente se caracteriza porque la onda parece bordear los obstculos, en vez de propagarse rectilneamente.

Interferencia

Es el fenmeno que se presenta cuando en una regin del espacio se encuentra, bajo ciertas condiciones, dos o ms ondas.Cuando dos ondas, procedentes de un foco coherente se cruzan o interfieren en un punto, el movimiento resultante puede reforzarse o anularse.

Qu es el efecto Doppler?El efecto Doppler es un fenmeno fsico donde un aparente cambio de frecuencia de onda es presentado por una fuente de sonido con respecto a su observador cuando esa misma fuente se encuentra en movimientoEste fenmeno lleva el nombre de su descubridor, Christian Andreas Doppler, un matemtico y fsico austraco que present sus primeras teoras sobre el asunto en 1842

Primero que nada debemos aclarar que el sonido viaja en ondas, estas ondas a su vez viajan a una velocidad bastante rpida.

El efecto Doppler no es simplemente funcional al sonido, sino tambin a otros tipos de ondas, aunque los humanos tan solo podemos ver reflejado el efecto en la realidad cuando se trata de ondas de sonido.

El efecto Doppler es el aparente cambio de frecuencia de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente en relacin a su observador.

Ondas con fuente de sonido en reposo

Ondas con fuente de sonido en movimiento

Ondas con fuente de sonido igualando a la velocidad del sonido

Fuentes de ondas

Superficies equipotenciales de las ondas

Ondas planas

Una onda planao tambin llamadaonda mono dimensional, son aquellas ondas que se propagan en una sola direccin a lo largo del espacio, como por ejemplo las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una direccin nica, sus frentes de ondas son planos y paralelos.

Ondas esfricas

Unaonda esfrica, enfsica, es aquellaondatridimensionalcuyosfrentes de ondaspara un observador en reposo respecto a la fuente y el medio en el que se propaga son esferasconcntricas, cuyos centros coinciden con la posicin de la fuente de perturbacin. Una condicin necesaria para que una onda sea esfrica es que el medio de propagacin sea homogneo e istropo y por tanto la velocidad de propagacin sea la misma en todas las direcciones.

Lasondas sonorasson muy aproximadamente ondas esfricas cuando se se propagan a travs de un medio homogneo e istropo, como elaireo elaguaen reposo. Tambin laluzse propaga en forma de ondas esfricas en el aire, el agua, o a travs del vaco.Ondas progresivas

Las ondas mecnicas necesitan un medio material para propasarse, las electromagnticas no , pues se propagan tambin por el vaco.las ondas son progresivas o viajeras porque transportan energa y cantidad de movimiento desde el origen a otros puntos del entorno.

Las ondas progresivas se propagan con una velocidad que depende exclusivamente de las propiedades del medio.Ondas estacionarias

Lasondas estacionariasson aquellas ondas en las cuales, ciertos puntos de la onda llamados nodos, permanecen inmviles.Una onda estacionaria se forma por lainterferencia de dosondasde la misma naturaleza con igual amplitud,longitud de onda(ofrecuencia) que avanzan en sentido opuesto a travs de un medio.Se producen cuando interfieren dos movimientos ondulatorios con la misma frecuencia, amplitud pero con diferente sentido, a lo largo de una lnea con una diferencia de fase de media longitud de onda.

CARACTERISTICASSe refiere a las ondulaciones que tericamente explican la propagacin y naturaleza de la luz ( Segn Huygens y Maxwell), teora universalmente aceptada, de cuyas caractersticas la amplitud de onda es la mxima separacin entre las posiciones opuestas de una ondulacin completa, es decir entre la 'cima' y el fondo o convexidad y concavidad de este movimiento ondulatorio

FRECUENCIA:Es el nmero de veces en las que un evento se repite dentro de un perodo de tiempo dado. La frecuencia es un concepto importante en la ciencia, en particular en el estudio de las olas, de las ondas de luz a las ondas sonoras. Todas las ondas de sonido tienen una frecuencia y sta determina el tono del sonido.

LONGITUD DE ONDA:La distancia existente entre dos crestas o valles consecutivos es lo que llamamos longitud de onda. La longitud de onda de una onda describe cun larga es la onda. Las ondas de agua en el ocano, las ondas de aire, y las ondas de radiacin electromagntica tienen longitudes de ondas. La longitud de onda representa la distancia real recorrida por una onda que no siempre coincide con la distancia del medio o de las partculas en que se propaga la onda.VELOCIDAD:

La velocidad de la propagacin de la onda depende del material por el cual se est propagando la onda y de sus propiedades. Generalmente, el sonido se mueve a mayor velocidad en lquidos y slidos que en gases. As, la velocidad del sonido en el aire seco a 0C es de 331 m/s y por cada elevacin de un grado de temperatura, la velocidad del sonido en el aire aumenta en 0,62 m/s., y en el agua de mar a 8C la velocidad del sonido es de 1435 m/s.

Los medios fsicos que afectan a la propagacin de los sonidos son:Absorcin Reflexin TransmisinRefraccin Difraccin o dispersin Difusin.

Aplicaciones medicasLas ondas electromagnticas tienen numerosas aplicaciones mdicas. En ondas electromagnticas de baja frecuencia se encuentran aplicaciones como la electro-acupuntura (tratamiento del dolor mediante agujas de acupuntura cargadas elctricamente) y la electro-estimulacin (estimulacin muscular mediante impulsos elctricos). Otra aplicacin es el electro-bistur, el cual ayuda a la diseccin y cauterizacin de tejido.

Electro-bisturElectro-acupunturaLa radiografa, la cual es una tcnica diagnstica radiolgica de forma digitalal exponer la imagen radiogrfica a rayos x o radiacin gamma. Otras aplicaciones son en la mamografa, la tomografa axial computarizada (TAC), radioterapia, ultrasonografa y el electrocardiograma.

Las ondas son de gran importancia en la medicina nuclear. La medicina nuclear es la especialidad mdica que emplea istopos radioactivos, radiacin nuclear y tcnicas biofsicas, para la prevencin, diagnstico e investigacin de enfermedades.