EXPERIMENTOS DE ONDAS

ANDREA CRUZ IBAGÓN

NICOLE ROCÍO GARCÍA ROMERO

ANGÉLICA TATIANA MELO ALVARADO

GUSTAVO RAMOS

DOCENTE

COLEGIO AMERICANO DE GIRARDOT

GRADO 11B

2011

EXPERIMENTOS DE ONDAS

Objetivos:

Profundizar la temática de Ondas Ejemplificar y explicar tipos de Ondas Mostrar a la comunidad educativa la temática explicada.

1. Máquina de ondas

Material:1. Una goma elástica de unos tres metros de longitud.2. Palitos de madera (por ejemplo pinchitos de barbacoa)3. Cola blanca

Montaje:1. Pegamos los palitos a la goma elástica. Los palitos se pegan por su parte central y a espacios regulares (por ejemplo 4 cm)2. Cuando están pegados los palitos levantamos la goma y estiramos sin que la tensión sea muy grande. Los extremos de la goma se pueden fijar a una silla.3. Al torcer uno de los palitos de los extremos de la goma elástica se genera un movimiento que se trasmite por toda la goma.

Explicación:Al desplazar de su posición de equilibrio uno de los palitos se genera una perturbación que se transmite por el medio (la goma elástica) a los palitos vecinos. Esa perturbación viajera constituye una onda.Podemos observar que cuando la perturbación alcanza el otro extremo de la goma elástica se produce el fenómeno de la reflexión y la onda regresa por el mismo camino.

2. Dibuja ndo Ondas

Para realizar nuestro experimento necesitamos una botella de plástico, arena de playa y una cuerda.

Tenemos que construir un péndulo con la botella de plástico tal como aparece en la foto.

Cortamos la base de la botella de plástico, hacemos un par de agujeros en el lateral para pasar la cuerda y otro agujero en el tapón para que salga la arena.

Es importante colgar la botella tal como aparece en la imagen (con un nudo inferior y otro superior)Por último la llenamos de arena.

Si apartamos la botella de la posición de equilibrio y la soltamos comenzará a oscilar, describiendo una trayectoria que quedará registrada en el suelo por el trazo que deja la arena que cae de la botella.Dependiendo de la longitud total de la cuerda y de la relación entre las distancias D y L (ver foto), obtendremos diversas figuras.

Por ejemplo:

Las figuras que se obtienen se conocen como figuras de Lissajous, por el científico francés Jules Antoine Lissajous que las observó en 1857. Él usó sonidos de diferentes frecuencias (agudos y graves) para hacer vibrar un espejo. Un rayo de luz reflejado en el espejo dibujaba figuras, cuya forma dependía de la frecuencia de los sonidos.

Contenido Teórico

¿Qué es una Onda?

En física, una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal o el vacío.

La propiedad del medio en la que se observa la particularidad se expresa como una

función tanto de la posición como del tiempo . Matemáticamente se dice que dicha función es una onda si verifica la ecuación de ondas:

Elementos de una Onda

Cresta : La cresta es el punto más alto de dicha amplitud o punto máximo de saturación de la onda.

Período : El periodo es el tiempo que tarda la onda de ir de un punto de máxima amplitud al siguiente.

Amplitud : La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.

Frecuencia : Número de veces que es repetida dicha vibración. En otras palabras, es una simple repetición de valores por un período determinado.

Valle : Es el punto más bajo de una onda.

Longitud de onda : Distancia que hay entre dos crestas consecutivas de dicho tamaño.

Características

A = En aguas profundas.B = En aguas superficiales. El movimiento elíptico de una partícula superficial se vuelve suave con la baja intensidad.1 = Progresión de la onda2 = Monte3 = Valle

Las ondas periódicas están caracterizadas por crestas/montes y valles, y usualmente es categorizada como longitudinal o transversal. Una onda transversalson aquellas con las vibraciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda; ejemplos incluyen ondas en una cuerda y ondas electromagnéticas. Ondas longitudinales son aquellas con vibraciones paralelas en la dirección de la propagación de las ondas; ejemplos incluyen ondas sonoras.

Cuando un objeto corte hacia arriba y abajo en una onda en un estanque, experimenta una trayectoria orbital porque las ondas no son simples ondas transversales sinusoidales.

Ondas en la superficie de una cuba son realmente una combinación de ondas transversales y longitudinales; por lo tanto, los puntos en la superficie siguen caminos orbitales.

Todas las ondas tienen un comportamiento común bajo un número de situaciones estándar. Todas las ondas pueden experimentar las siguientes:

Difracción - Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en línea recta para rodearlo.

Efecto Doppler - Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de las ondas y el receptor de las mismas.

Interferencia - Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrarse en el mismo punto del espacio.

Reflexión - Ocurre cuando una onda, al encontrarse con un nuevo medio que no puede atravesar, cambia de dirección.

Refracción - Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad.

Onda de choque - Ocurre cuando varias ondas que viajan en un medio se superponen formando un cono.

¿Por qué es importante que la comunidad educativa conozca acerca del tema tratado en nuestro experimento, las ondas?

Porque aunque no lo imaginemos, las ondas están presentes en nuestra vida diaria, tales como las ondas de radio, la luz, la radiación del calor, las ondas sobre la superficie de un lago, los tsunamis, los movimientos sísmicos, etc.Estas nos ayudan a prevenir desastres, a comunicar mensajes etc. Por esto nos pareció importante dar a conocer a la comunidad educativa su concepto, características y demostrarlo a través de sencillos ejemplos.

CONCLUSIONES

A través de estos dos sencillos experimentos pretendemos mostrar la temática vista en el segundo periodo, Las Ondas.

Evidenciar y ejemplificar a través de los experimentos, el recorrido de las ondas.

Explicar de manera didáctica a la comunidad la definición de ondas, tipos y clasificación.

VIDEOS DEMOSTRATIVOS.

http://www.youtube.com/watch?v=KYDUUFwtyMM Dibujando con arena

http://www.youtube.com/watch?v=SzgtR_U4eQ8 El Péndulo Dibujante

http://www.youtube.com/watch?v=LNI3hv1vX3I&feature=related Máquina de Onda

http://www.youtube.com/watch?v=1ewk5upPc5g Máquina de Ondas

http://www.slideshare.net/solartime/introduccin-a-las-ondas Diapositivas sobre ondas