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Ondas y transferencia de energía
Capitulo 14
Prof. Juan L. Deliz
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Clases de ondas
• Ondas mecánicas – Necesitan de un medio material para transportar su energía. – Ejemplos:
• Resorte, agua, sonido.
• Ondas electromagnéticas – No necesitan de un medio material para propagarse. – Todas viajas a 300 000 Km/s – Ejemplos:
• Rayos X, rayos IR, rayos UV, radio, etc.
• Ondas materiales – Partículas que se comportan como ondas
• Ejemplo: electrones
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Formas de las ondas
• Longitudinal – Hace que las partículas del medio se muevan paralelamente a la dirección de la onda.
• Transversal – Hacen que las partículas se muevan
perpendicularmente a la dirección de la propagación de la onda.
• Superficiales – Una mezcla de las ondas longitudinales y
transversales.
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Ondas longitudinales
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Ondas Transversales
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Pulso ondulatorio
• Perturbación simple que se propaga en un medio.
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Características mensurables de las ondas
• Frecuencia
– Numero de vibraciones o ciclos que se repiten o completan en un segundo de tiempo.
– Se expresa en hertz (Hz)
• Amplitud
– Desplazamiento máximo vertical desde su posición de reposo o equilibrio.
– Muestra la energía que lleva la onda.
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Interferencias ondulatorias
• Establecemos:
– La velocidad de una onda no depende ni de su frecuencia ni de su amplitud sino del medio material por donde pasa. Es afectado por:
• Tipo de material
• Profundidad
• Temperatura
• Cuando una onda incidente llega a la frontera de un medio dado transmite parte de su energía a éste.
– A esta onda se le llama onda transmitida y tiene la misma frecuencia que la incidente
• La otra parte de energía se mueve en reversa llamándose onda reflejada.
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Ondas en la frontera entre medios diferentes
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• Siempre que una onda pase de un medio menos denso a otro mas denso, la onda reflejada se invierte.
– Si es al revés (mas denso a menos) la onda reflejada no se invierte.
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Superposición de ondas
• Lo que ocurre cuando dos o mas ondas se propagan por el mismo medio a la misma vez.
– Principio de superposición:
• El desplazamiento de un medio cuando dos ondas o mas llegan a éste es la suma algebraica de los desplazamiento que causan las ondas individualmente.
• A esta superposición se le llama interferencia.
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Tipos de interferencias
• Constructiva
– Las ondas que se encuentran tienen las mismas amplitudes y en la misma dirección.
– La amplitud de la onda crece en el punto de encuentro.
• Destructiva
– Las ondas que se encuentran tienen amplitudes iguales, pero opuestas.
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Comparación de ondas
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Nodos y antinodos
• Un nodo es un punto en la onda donde el medio no se desplaza.
• El antinodo es el punto mas alto de desplazamiento del medio producido por la onda.
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Reflexión y refracción de las ondas
• Las ondas pasa por reflexión cuando rebotan al chocar por un medio.
• Una onda se refracta cuando a traviesa un medio y se “dobla”
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Reflexión ondas
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Refracción ondas
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Difracción de ondas
• Cuando una onda pasa a través de un orificio de una barrera, en vez de atravesarlo en línea recta forma ondas circulares que se propagan en todas direcciones.